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基于WLAN通信的无缆地震仪节点的天线设计

发布时间:2022-10-05 22:57
  微地震监测技术作为监测石油压裂的重要技术正变得越来越受到人们的关注,这种监测方式提高了采收率并且也降低工程的成本,对实际施工具有重要的指导意义。在进行微地震监测中,会在所监测的井场周围布置很多的地震仪,而每一个地震仪都需要把采集到的数据经过天线传输到上位机,经过上位机进行处理给出压裂裂缝的实验数据。所以天线作为地震仪节点信息传输的重要组成部分起着至关重要的作用。本论文为了能够设计一款能够实现小型化(<550mm2),宽频带(>50%)的设计指标,采用开槽缝隙法、增补有源网络法等等技术手段来实现小型化;在设计过程中不断对馈电枝节、缝隙结构等进行仿真并优化,以实现宽频带的要求。首先设计了一款应用于无缆地震仪节点的印刷天线。该设计的创新之处在于:通过使用五叉形馈电带和锥形阻抗变压器有效地增强了天线的工作带宽。馈电带连接三角形和两个分支以形成上表面辐射贴片。该结构可以有效地对电流进行分流以产生三个谐振频率。M和F元件主要用作曲流技术,以增加天线表面的电流路径,降低天线的谐振频率,并改善天线的带宽。该天线适用于WLAN和Wi MAX(5.15-5.35 GHz)高频频段。设计一款集GPS/Wi ... 

【文章页数】:64 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 WLAN/WiMAX天线的国内外现状
    1.3 论文主要研究内容与结构安排
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文结构安排
第2章 天线的基本理论
    2.1 天线参数基本的定义
        2.1.1 天线的辐射机理
        2.1.2 天线模式解的基本参数
        2.1.3 输入导纳与谐振频率
        2.1.4 天线设计步骤
        2.1.5 天线远场的基本参数
    2.2 天线小型化技术
        2.2.1 提高介质基板的介电常数
        2.2.2 天线开槽曲流技术
    2.3 印刷天线实现多频和宽频的方法研究
        2.3.1 印刷单极子天线和印刷缝隙天线
        2.3.2 印刷天线实现多频技术研究
        2.3.3 印刷天线实现宽频带技术研究
        2.3.4 印刷单极子天线和印刷缝隙天线的优缺点
    2.4 本章总结
第3章 基于WLAN通信的无缆地震仪节点的天线设计
    3.1 应用于无缆地震仪的天线的设计指标
    3.2 应用于无缆地震仪节点的印刷天线设计
        3.2.1 天线设计的基本结构
    3.3 天线设计与分析
        3.3.1 天线设计过程
        3.3.2 史密斯圆图、VSWR和输入阻抗分析
        3.3.3 电流分布
        3.3.4 参数分析
        3.3.5 方向图和增益
        3.3.6 实物制作与测量
    3.4 本章小结
第4章 应用于无缆地震仪节点的GPS/WiMAX/WLAN频段的天线设计
    4.1 天线设计目标
    4.2 天线的基本结构
    4.3 天线设计与分析
        4.3.1 天线设计过程
        4.3.2 天线的等效电路
        4.3.3 天线表面电流分布
        4.3.4 天线参数分析
        4.3.5 天线方向图
        4.3.6 天线的增益和三维辐射图
        4.3.7 天线模型制作与测试
    4.4 本章小结
第5章 天线的测试以及野外应用
    5.1 天线的制作
    5.2 天线的测试
        5.2.1 实验条件
        5.2.2 天线回波损耗和VSWR测试结果
        5.2.3 天线辐射图测试
    5.3 野外试验应用
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]利用微地震参数评估水力压裂改造效果研究进展[J]. 陈海潮,唐有彩,钮凤林,尹陈,巫芙蓉.  石油科学通报. 2016(02)
[2]一种新型宽带定向性贴片天线设计[J]. 郭蓉,曹祥玉,袁子东,徐雪飞.  物理学报. 2014(24)

硕士论文
[1]基于负载均衡的无线地震数据传输技术研究[D]. 赵发.吉林大学 2018
[2]小型化多频带微带天线的研究与设计[D]. 史凡萍.哈尔滨工程大学 2018
[3]多频微带天线的研究与设计[D]. 申万斌.燕山大学 2016
[4]应用于WLAN/WiMAX的三波段天线的设计与研究[D]. 张孝良.北京邮电大学 2016
[5]应用于WLAN的小型双频微带天线设计[D]. 孙吉楠.天津大学 2014
[6]卫星通信双频段微带天线的设计研究[D]. 娄树勇.哈尔滨工程大学 2015
[7]宽带单/双圆极化缝隙印刷及微带贴片天线设计[D]. 程龙.西安电子科技大学 2014
[8]应用于无线局域网的双频天线设计[D]. 郭德金.西安电子科技大学 2011
[9]WLAN/WiMAX多频天线研究[D]. 张秋艺.华南理工大学 2010



本文编号:3686660

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