2.4ghz圆环分形天线设计new

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1、图书分类号TN82密级非密UDC硕士学位论文2.4GHz圆环分形天线设计张谦指导教师（姓名、职称）张志杰教授申请学位级别工学硕士专业名称通信与信息系统论文提交日期年月日论文答辩日期2013年5月29日学位授予日期年月日论文评阅人答辩委员会主席年月日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管

2、、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：2.4GHz圆环分形天线的设计摘要随着无线通信技术的快速发展，其在人们的生活、工作中的应用十分广泛。近些年，随着无线传感器网络技术的提出，无线通信与传感器测试技术的结合更加紧密。然而，无线通信是离不开天线的，天线是电磁波传播的重要器件。它将无线模块发送的信

3、号具有方向性的发射出去，更有效的增加接收端的接收功率。在接收同等功率的信号，增加了天线，等于是增加了传输距离。本文所要做的工作就是在保证天线增益的情况下即保证无线传输距离的同时，做到天线的小型化，保证天线在爆炸场的存活。第一，对于微带天线的辐射理论和基本性能参数做了介绍。微带天线等效为一段低阻值传输线连接两个辐射缝组成，由辐射缝隙向外辐射。在天线设计之前，预估天线的性能参数(例如方向图、方向性系数、效率、输入阻抗、极化和频带等)，这将大大提高天线研制的质量和效率。由于AP采用正负45°双极化天线，线极化与圆极化两种极化形式可以达到相同的极化效率，对于天线的极化形式没有特殊要求。第二

4、，文中研究几种天线小型化的设计思路后，综合天线尺寸、增益、加工难易、美观等因素，并找出适合的方法，最终确定利用分形理论来设计天线。圆环形的天线结构可以很好的与测试装置完美共形，Koch分形贴片的采用使得微带圆环天线带宽满足了IEEE802.11协议。对不同阶次的Koch分形结构做了对比之后，发现三阶Koch分形，尺寸更小，缩减60%，天线增益相比其他阶次变化不大，所以最终选择三阶Koch分形天线。而且分形结构由于自身的自相似性，会产生多频效果。该三阶Koch天线在5.5GHz频段上也产生谐振。最后由于天线附着在设备的钢壳表面，天线受到一定的影响，随后对于这种情况进行了修正，保证天线

5、工作在最佳状态。文中采用基于有限元算法的AnsoftHFSSV13版本的电磁仿真软件，对天线进行仿真设计。关键词：天线，圆环形，小型化，分形2.4GHzringfractalantennadesignAbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,whichiswidelyusedinpeople'slifeandwork.Inrecentyears,withtheproposedwirelesssensornetworktechnology,wirelesscommunicationsandsens

6、ortestingtechnologymorecloselyconnected.However,wirelesscommunicationisinseparablefromtheantenna,theantennaisanimportantdeviceforelectromagneticwavepropagation.Itmakewirelessmoduletosendasignalhavingdirectivityemitted,themoreeffectivetoincreasethereceptionpowerofthereceivingend.Receivingthesig

7、nalofthesamepower,increasingtheantenna,tantamounttoincreasethetransmissiondistance.Thisworktobedoneforthisarticleistoensurethattheantennagaininthecase,sothattheminiaturizationoftheantennatoensurethesurvivaloftheantennainthefieldofexplos