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1、可穿戴微带共形天线阵研究西安电子科技大学硕士学位论文可穿戴微带共形天线阵的研究姓名:吴强申请学位级别:硕士专业:环境科学指导教师:张福顺201001011摘要摘要论文结合科研项目进行研究,文中讨论了可穿戴微带共形天线阵的设计方法,研究工作主要分为以下两个部分:.研制了腰带式可穿戴共形天线阵的工程样机;.研制了马甲式可穿戴共形天线阵的工程样机。首先,本文论述了共形天线的定义,阐述了共形天线阵的发展历史和研究现状。以可穿戴天线的工程要求为研究背景,讨论了与人体腰部共形的微带共形天线阵的设计方法。为了达到天
2、线的电性能指标要求,特别是频带宽度要求,设计了一种改进型形微带天线,并将其作为单元组成共形阵列。利用软件对该可穿戴天线进行了优化仿真,设计出了腰带式可穿戴共形天线阵。仿真分析结果说明,该天线的电特性能够满足实际工程应用要求。在此基础上,研制了该天线的实物样机,并对该天线实物样机进行了测试。测试结果表明,这种可穿戴天线在.~.频带内电压驻波系数都小于,满足水平面全向辐射的设计要求,表明该设计方法对工程应用具有一定的实用价值。其次,基于不同的应用载体,本文讨论了基于马甲载体的可穿戴共形天线阵的设计方法。各
3、阵列单元和功分器相互独立的结构大大提高了使用者的舒适度和自由活动能力,增强了天线的隐蔽性。利用软件对马甲式可穿戴共形天线阵进行了优化仿真。仿真分析结果说明,该天线的电特性能够满足实际工程应用要求。在此基础上,研制了天线实物样机,并对该天线实物样机进行了测试。测试结果表明,天线在.~.频带内电压驻波系数都小于,满足水平面全向辐射的设计要求,达到了设计的目的,从而证明这种可穿戴共形天线的设计方法是有效可行的,并可以推广到工程应用中。关键词:可穿戴微带天线共形阵列2,.:,.,,.,,.?......,..
4、,,.....,...,,?..:3西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:奚绉日期丝
5、丝:主:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。保密的论文在解密后遵守此规定本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。本人签日期丝呈:呈:导师签日期幽:主。/4第一
6、章绪论第一章绪论【摘要】:本章讨论了可穿戴天线及共形阵列天线的概念;说明了共形阵列天线的研究及发展现状;阐述了课题研究背景及其意义;最后给出了本文所作的研究工作以及论文的组成结构..可穿戴天线的概念及特点所谓可穿戴天线,是指采用特殊的方式或者特殊的材料,将天线集成于人体所经常穿戴的载体上,如:衣服,帽子以及背包等。所集成的天线应与人体保持良好的共形,尽量不影响载体的正常使用以及人体的舒适度。工作频段也较多得针对称之为的..频段,即蓝牙、等以人体为中心的短距离无线通信技术的工作频段。近年来,随着编织材料
7、天线的出现,由于具有能够完全与人体共形的特性,可穿戴天线技术受到越来越多的关注,并在众多领域得到了广泛的应用。例如,在医学方面,研究利用可穿戴天线进行乳腺癌的探测以及其他一些实时的医学诊断系统的研制【】;在军事方面,一些单兵作战的背包雷达以及单兵通信系统都采用了可穿戴天线技术。当然,可穿戴天线在移动通信中也得到了极大的关注,已有文献报道将其应用于系统【引、系统【】以及其他一些系统当中。但可以看出,国外在该领域的研究也不是很成熟,研制的天线产品结构较为简单,因而对于实际的产品开发与天线设计还有很大的发展
8、空间。国内更是刚刚接触到该领域,正处于探索阶段,目前还没有可穿戴天线成品产出。考虑到人体健康,可穿戴天线的设计要求相对于普通天线而言更加严格,其特点及技术要求有以下几点:.由于要随身携带,天线尺寸要小、质量要轻;.天线结构形式一定要合理,尽量减小天线对人体的辐射和影响;.其位置要接近移动终端设备,便于与它们连接;.天线尽量采用与人体共形的结构方式,不影响载体的正常使用以及人体的舒适度;.选择人体必备且使用广泛的物品作为天线载体,便于控制成本和提高天线的隐
