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无线个域网天线问题研究

作　者: 宋颖
导　师: 张爽
学　校: 吉林大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 无线个域网 HFSS仿真 印制倒F天线 交叉极化 等向辐射
分类号: TN828.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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引　用: 3次
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内容摘要


无线个域网是一项短距离无线通信技术,它摆脱了电缆的束缚,为小范围内设备建立起无线通信网络,使设备之间的协同工作变得更加方便快捷。随着无线个域网技术的迅猛发展,无线个域网天线的研究受到越来越多的研究者的重视。本文针对无线个域网的天线问题做了详细研究。本文从室内电磁波传播机理出发,分析了室内电磁波的传播特点,阐述无线个域网对天线设计的特殊要求。运用传输线理论模型,推导出倒F天线的输入阻抗和空间电场分布,给出了倒F天线各部分尺寸的改变对天线性能的影响规律和设计方法。本文利用HFSS仿真软件,做了大量的仿真实验,详细的实验数据验证了理论分析的结论,并设计出了满足无线个域网要求的印制倒F天线以及高增益宽频带的改进型印制倒F天线。仿真结果表明,印制倒F天线既具有等向辐射特性又具有交叉极化特性,其阻抗匹配容易实现,并且增益大,带宽足够宽。印制倒F天线馈线容易,设计灵活,易集成,成本极低,适用于无线个域网。同时,文中还给出了印制倒F天线的一个应用实例,在基于CC2420的无线射频模块上,使用了印制倒F天线,达到了很好的传输效果。

全文目录


内容提要  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 本文的研究背景  8
  1.2 无线个域网概述  8-10
    1.2.1 无线个域网的概念及特点  8-9
    1.2.2 无线个域网的应用  9-10
  1.3 无线个域网天线概况  10-12
  1.4 本文的研究方法和主要内容  12-14
    1.4.1 本文的研究方法  12-13
    1.4.2 本文的主要内容和章节安排  13-14
第二章 无线个域网天线设计基础  14-25
  2.1 天线基础  14-18
    2.1.1 方向图与方向性系数  14-15
    2.1.2 极化  15-16
    2.1.3 增益  16
    2.1.4 效率  16-17
    2.1.5 输入阻抗  17-18
    2.1.6 频带宽度  18
  2.2 室内环境电磁波传播特点分析  18-23
    2.2.1 室内电磁波的传播机制  18-20
    2.2.2 室内环境电磁波的退极化  20-23
  2.3 无线个域网对天线的特殊要求  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 无线个域网天线结构研究  25-38
  3.1 单极天线  25-26
  3.2 螺旋天线  26
  3.3 微带天线  26-29
    3.3.1 微带天线的定义  26-27
    3.3.2 微带天线的结构  27-28
    3.3.3 用空腔模型法分析微带贴片天线  28-29
  3.4 平面倒 L 天线  29-30
    3.4.1 平面倒L 天线的演变  29
    3.4.2 平面倒L 天线的结构和频率特性  29-30
  3.5 平面倒F 天线  30-37
    3.5.1 平面倒F 天线的演变  30-31
    3.5.2 空腔模型法分析平面倒F 天线  31
    3.5.3 传输线模型法分析平面倒F 天线  31-37
  3.6 本章小结  37-38
第四章 印制倒F 天线的研究与设计  38-53
  4.1 引言  38
  4.2 印制倒F 天线的仿真与研究  38-47
    4.2.1 仿真模型的建立  38-40
    4.2.2 L 对天线特性的影响  40-41
    4.2.3 H 对天线特性的影响  41-43
    4.2.4 S 对天线特性的影响  43-44
    4.2.5 印制倒F 天线设计的灵活性  44-45
    4.2.6 印制倒F 天线设计实例  45-47
  4.3 印制倒F 天线的改进  47-52
    4.3.1 改进模型的提出  47-50
    4.3.2 改进型印制倒F 天线设计实例  50-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章 基于CC2420 的无线射频模块设计  53-60
  5.1 引言  53
  5.2 CC2420 无线射频模块的组成与工作原理  53-56
    5.2.1 芯片CC2420 的工作原理  53-54
    5.2.2 CC2420 无线射频模块的组成  54-55
    5.2.3 CC2420 无线射频模块测试装置  55-56
  5.3 倒F 天线在CC2420 无线射频模块中的应用  56-58
    5.3.1 天线匹配电路  56-57
    5.3.2 天线传输距离  57-58
  5.4 PCB 布线与电磁兼容问题  58-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章 总结与展望  60-62
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-62
参考文献  62-66
摘要  66-69
Abstract  69-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 天线 > 天线：按用途分 > 移动通信天线
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