小型化可穿戴天线研究

发布时间：2017-06-08 22:03

  本文关键词：小型化可穿戴天线研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于在多个领域的潜在应用价值,如个人医疗保健,识别系统,娱乐和医学应用,人体中心无线通信逐渐成为第四代移动通信系统的一个重要组成部分。在这些应用中,各个移动终端设备必然要通过无线的形式将各个电子设备进行互联,这就需要信号的接收与发射,而这正是天线的作用所在,那么对作用于人体上的可穿戴天线的研究有着重大的意义。可穿戴天线的设计与我们一般设备天线的设计不同,它必须考虑人体本身是个多种介质混合的复杂电磁结构。在生物结构上人体由多种电磁特性不同的器官组织构成,而且大多数器官组织都是非均匀介质,同时不便于测量研究。因此,研究人体与天线的相互影响来进行可穿戴天线的设计必须要建立详细的电磁人体模型。本文的主要从以下几个方面来对可穿戴天线进行研究:首先根据各类文献中人体组织电磁特性参数的基本情况,进行梳理分析,并采用同轴线终端开路法对活体生物组织以及部分人体组织的相对介电常数进行替代性测量,对测量结果进行对比验证,选取有效结果进行建模的参考。其次,通过建模软件根据成年男子人体建立完成的人体结构模型,并对其赋值、剖分、计算分析。从部分到整体,从多层介质到单一介质,在保证天线辐射情况的条件下,分层次来进行人体电磁模型等效简化的研究。最后,通过前面部分得到的等效的人体电磁模型来研究人体对可穿戴天线的辐射影响。总结人体对天线辐射性能影响的规律,并通过天线辐射表面及人体表面的电流分布对影响原因进行探讨分析。
【关键词】：可穿戴天线 电磁参数测量 人体电磁模型 辐射特性 电流分布
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-16
• 1.2.2 国内研究现状16
• 1.3 面临的挑战16-18
• 1.3.1 天线的可穿戴设计16-17
• 1.3.2 人体对天线特性的影响和天线辐射对人体的影响17
• 1.3.3 可穿戴天线的馈电17-18
• 1.4 本文的主要内容及安排18-19
• 第二章 人体组织电磁参数的测量研究19-33
• 2.1 人体组织的电磁特性19
• 2.2 人体组织电磁参数的基本情况19-21
• 2.3 人体组织介电常数的测量21-32
• 2.3.1 相对介电常数测试方法概述22-25
• 2.3.2 同轴线终端开路法测介电常数的基本理论25-26
• 2.3.3 人体组织的介电常数的替代性测量26-30
• 2.3.4 人体组织介电常数测量结果的分析30
• 2.3.5 人体组织介电常数实测结果的验证分析30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 人体电磁模型的建立与研究33-43
• 3.1 人体电磁建模方法及分析33-36
• 3.1.1 建模平台介绍33-34
• 3.1.2 人体建模概况34-36
• 3.2 人体电磁模型的等效（简化）模型研究36-42
• 3.2.1 以人体手臂为对象的等效模型研究36-38
• 3.2.2 以人体躯干为对象的等效模型研究38-40
• 3.2.3 以完整人体结构为对象的等效模型研究40-42
• 3.2.4 小结42
• 3.3 本章小结42-43
• 第四章 人体对小型化可穿戴天线辐射影响的分析研究43-57
• 4.1 人体对天线辐射性能的影响43-53
• 4.1.1 两种小型化微带天线模型设计43-45
• 4.1.2 单天线加载手臂模型45-48
• 4.1.3 单天线加载躯干模型48-50
• 4.1.4 单天线加载人体模型50-51
• 4.1.5 实际天线加载人体测量分析51-53
• 4.1.6 小结53
• 4.2 人体影响天线辐射特性的原因探讨53-56
• 4.2.1 人体手臂加载时的耦合分析54
• 4.2.2 人体躯干加载时的耦合分析54-56
• 4.2.3 小结56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 全文总结与展望57-59
• 5.1 本文工作总结57-58
• 5.2 下一步工作计划及展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63

【参考文献】

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本文编号：433809