2.4GHz可穿戴缝隙耦合微带天线的设计

作     者：田晓龙 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵庆林

授予年度：2017年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：2.4GHz无线通信 缝隙耦合微带天线 人体组织模型 可穿戴特性 

摘      要：2.4GHz无线通信技术在当今社会因其抗干扰性强,频宽相对较宽的特点,获得了越来越广泛的应用。缝隙耦合微带天线可以获得一个强的抗干扰性和宽频带,除了可以正常工作在2.4GHz无线频段外,缝隙耦合微带天线还具有很好的可穿戴特性。缝隙耦合微带天线利用和人体衣物比较相近的材料做成,可以保证天线放置在人体表面的时候可以和人体共形,同时天线还具有重量轻、剖面低、制作成本低以及易于实现宽频带、圆极化工作特性等一系列吸引人的特点,满足可穿戴天线的要求。本论文讨论了2.4GHz可穿戴缝隙耦合微带天线的设计要求以及方法,研究工作主要分为:1.本文首先简述2.4GHz无线通信技术的相关定义和特点。阐述本文的研究背景和立题依据。论述可穿戴缝隙耦合微带天线的设计要求和国内外研究的基本现状。最后提出可穿戴缝隙耦合微带天线的结构与设计方法。2.在传统缝隙耦合微带天线的基础上设计了四款辐射特性更好的新型缝隙耦合微带天线,对天线的部分参数进行特性分析。通过分析回波损耗、辐射方向图和增益来分析天线的耦合特性。此外,本文还对一种环形开槽缝隙耦合微带天线的多层结构进行研究,进而对其不同介质层材料进行特性分析。3.为了验证天线的实际可穿戴特性,本文仿真人体组织模型,对可穿戴缝隙耦合微带天线的弯折特性进行仿真研究并实际测量,同时放置天线在人体的不同部位验证可穿戴性能。仿真结果和实际测量结果表明本文所设计的天线穿戴在人体表面的情况下可以很好的工作在2.4GHz频段。