小型化平面圆形单极子超宽带天线设计开题报告
2021-12-23 21:36:45
全文总字数：3532字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
目的：天线是任何无线电系统必不可少的组件。它的功能是辐射或者接收无线电波。它把被导电磁波转变为自由空间的无线电波（在发射系统中），或者做相反的变换（在接收系统中），从而在任意两点之间实现无线电信号的传递。天线的发明使得电磁频谱成为人类最大的可重复使用的自然资源之一。随着社会的进步，科学技术的发展，无线电频谱不断地得到开拓，无线电系统的带宽也不断地扩展，促进了二十世纪末一门新的学科—超宽带电磁学的诞生。超宽带电磁学指出，时域电磁波也是人类非常重要的自然资源，而且是尚待开发、非常宝贵的自然资源。
意义：超宽带天线是在常规的窄带天线基础上发展起来的，其主要研究内容是探索频带宽度极大地扩展之后给天线带来的新理论、新技术和新方法。超宽带通信是一种不用载波，而通过对具有很陡上升和下降时间的脉冲进行调制的一种通信，它具有ghz量级的带宽，并因其发射能量相当小，因此其研究对在不占用现在已经拥挤不堪频率资源的情况下带来一种全新的语音及数据通信方式具有重大意义。
国内外研究现状
早在1965年，美国就确立了uwb的技术基础。在后来的二十年内，uwb技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。美国国防部正开发几十种uwb系统，包括战场防窃听网络等。 民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对uwb信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞/故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足uwb技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。 国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入。2002年5月20～23日，ieee举办了一期会议，专门讨论uwb技术及其应用。2002年2月14日，美国联邦通信委员会(fcc)正式通过了将uwb技术应用于民用的议案，定义了三种uwb系统：成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统，并对三种系统的eirp(全向有效辐射功率)分别做了规定。但是，uwb技术的协议与标准尚未确定，只有美国允许民用uwb器件的使用；而欧洲正在讨论uwb的进一步使用情况，并观望美国的uwb标准。
2. 研究的基本内容
1运用hfss软件对小型化平面圆形单极子超宽带天线进行建模仿真。
2设计微带馈电的平面单极子天线，通过在圆形贴片上进行切边和加圆处理，并进行优化实现了天线的小型化。
3在实验室进行数据实测，将天线的实测数据与仿真结果进行分析比较。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案：
利用网络和图书馆查阅相关资料,进行初步设计，明确设计目标，根据实践设计情况进行实时调整，确保完成论文，所设计系统调试成功。
进度安排：
4. 参考文献
| [1]钟顺时, 梁仙灵, 延晓荣. 超宽带平面天线技术[J]. 电波科学学报, 2007, 22(2):308-315. [2]程勇, 吕文俊, 程崇虎,等. 一种小型平面超宽带天线的设计与研究[J]. 电波科学学报, 2006, 21(4):582-585. [3]张文梅, 陈雪, 韩国瑞,等. 平面超宽带天线的设计与研究[J]. 电波科学学报, 2008, 23(2):335-339. [4]程勇, 吕文俊, 程崇虎,等. 一种小型陷波多用途超宽带天线[J]. 微波学报, 2007, 23(1):20-24. [5]袁乃昌, 何建国. 新型集成超宽带开槽天线的研制及其应用[J]. 电子学报, 1997(9):43-46. [6]官伯然, 曹建伟. 一种小型超宽带微带天线[J]. 微波学报, 2011, 27(2):60-62. [7]钟玲玲, 邱景辉, 孙博. 超宽带圆片天线的分析与设计[J]. 宇航学报, 2008, 29(4):1387-1392. [8]吕文俊, 程崇虎, 朱洪波. 小型平面超宽带天线的研究进展[J]. 中国电子科学研究院学报, 2007, 2(6):556-561. [9]宋朝晖, 祁嘉然, 邱景辉,等. 圆盘单极超宽带天线特性研究[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2007, 28(1):26-30. [10]白晓锋, 钟顺时, 梁仙灵. 叶片形超宽带单极天线[J]. 微波学报, 2006, 22(S1):22-24. [11]贾登权, 史志纬. 一种新型超宽带微带天线[J]. 现代电子技术, 2009, 32(1):41-42. [12]陈彬, 王安国, 赵国煌. 一种平面小型化超宽带天线的设计[J]. 电子测量技术, 2012, 35(6):37-40. [13]郁剑. 改进的圆形单极子超宽带天线[J]. 电子元件与材料, 2015(8):86-89. [14]赵晋宁. 一种典型的圆形单极子平面超宽带天线的研究[D]. 兰州大学, 2016. [15]王洋聪, 韩双霜. 椭圆形平板单极子天线的宽带特性分析[J]. 信息通信, 2006(1):36-38. [16]Oppermann, Ian. UWB theory and applications[M]. Wiley, 2004. [17]Klemm M, Troester G. Textile UWB Antennas for Wireless Body Area Networks[J]. IEEE Transactions on Antennas Propagation, 2006, 54(11):3192-3197. [18]Schantz H G. Bottom fed planar elliptical UWB antennas[C]// Ultra Wideband Systems and Technologies, 2003 IEEE Conference on. IEEE Xplore, 2003:219-223. [19]Ryu K S, Kishk A A. UWB Antenna With Single or Dual Band-Notches for Lower WLAN Band and Upper WLAN Band[J]. Antennas Propagation IEEE Transactions on, 2009, 57(12):3942-3950. [20]Bahadori K, Rahmat-Samii Y. A Miniaturized Elliptic-Card UWB Antenna With WLAN Band Rejection for Wireless Communications[J]. Antennas Propagation IEEE Transactions on, 2007, 55(11):3326-3332.
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