基于左右手材料的小型化天线设计开题报告
2021-12-28 20:53:38
全文总字数:4371字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
天线是通信系统发射电磁波信号的入口和接收电磁波信号的出口,通信系统对其有着很高的要求。随着现代科技的进步和发展,人们对科技的需求不再是以前的水平,现代的无线通信不仅要求我们制作出来的天线的尺寸越来越小,也要求天线具有便捷化、多频段、宽频带、低成本、多模、可集成等特性。
在新时代背景下,很多无线通信技术需要多个系统,或者多个频段来实现目的,如果用传统天线,则需要安装各种各样的工作在不同频段的传统天线,天线的小型化得不到保证,多天线集成上也有很大困难。因此传统的微带天线无法满足人类的需要,这就要求人们朝着更深的领域去挖掘。在现实自然界中普遍存在的是磁导率为正数和介电常数也为正数的媒质,人们沿着这种性质不停地研究探索,最终有所发现,在满足一定的条件的基础上,我们能够得到某些不同寻常的物质,使得它的介电常数和率达到负值。
人们不断地研究总结,发现有一种介质可以实现这种情况,电磁波信号的传播特性有三个物理量,分别为电场e、磁场h和电磁波信号的传播方向矢量k,这三者在常规介质中表现为右手螺旋定则,而当表现为左手螺旋定则时,就可以实现左手奇异特性,左手材料这个名称也就是从这得出来的。
2. 研究的基本内容
混合左右手传输线的优点是其在传输线上的衰耗较低,尺寸可以达到很小,结构相对来说比较简单,且其的s11在-10db时的带宽比一般天线要宽得多[4]。本论文中天线的小型化和宽频带是采用左右手传输线自身的特殊性能来达到的。其主要内容是基于左右手传输线的超宽带小型化天线的研究,包括利用hfss对天线基本参数仿真设计。首先简要的讲述了人工电磁材料在射频微波领域研究的意义和国内和国外一直以来对天线研究设计的实际情况;接着介绍了天线的基本理论,如s参数,方向图,增益等;然后分析了左手材料的基本特性和天线的构造方法,由于左右手传输线具有常规天线不具备的奇异性能,最终给出一种基于左右手传输线的超宽带小型化天线的研究实例,对其进行仿真分析。本次课题设计工作具体内容如下:
1.第一部分,绪论。简要介绍了左右手传输线的天线的研究意义以及国内和国外的设计研究情况,最后概括了此次设计所要研究的具体安排。
2.第二部分,天线的基础理论和左右手呢传输线的性质。侧重讲述了天线在引入了左右手传输线之后的奇异特性,如左右手传输线具有的负折射效应,逆多普勒效应,完美透镜效应等,并分析了各自的应用前景。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
进度安排
1月至2月通过阅读左手材料相关的文献了解左手材料的特性
4. 参考文献
[
[1] 吴群, 孟繁义, 傅佳辉. 左手材料理论及其应用[m]. 国防工业出版社, 2010.
[2] chenbin lin,arai,h,suda,t.a small monopole antenna based on composite right/left-handed transmission line by coaxial structure.ieee-iwat 2008:418-421.
[3] z.n.chen and m.y.w. chia,broadband planar antennas:design and applications[m],john wileysons,2006.