穿戴式天线的研究与设计

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穿戴式天线是可穿戴于人或物并能与之共形的天线,其特点是低轮廓、小尺寸且天线性能对人或物的性状及运动不敏感,本文首先阐述了穿戴式天线的发展,归纳和总结了各种穿戴式天线的设计方法及性能优劣,并提出不依赖材料的穿戴式天线的设计方案,即采用带接地板的顶载单极子天线结构;随后叙述了单极子天线辐射机理和结构演变,分析了几种低轮廓单极子天线用于穿戴式天线的可行性,基于圆盘加载单极子天线具有轻型低剖面结构,容易加工、方向性图全向覆盖和辐射垂直极化波等特点,采用双圆盘加载结构设计了一种工作于WLAN(无线局域网)2.45 GHz和5.8 GHz频段的双频天线,经计算机软件仿真在两个中心频率处分别获得8%和17%的阻抗匹配带宽(VSWR<2),方向性图主瓣方向在2.45GHz处沿接地面全向辐射,在5.8GHz处沿接地面向上45°全向辐射,适用于人体穿戴。其形状象一枚按扣,易于伪装,因其材料非可变形,故其性能对人或物不敏感。样品实测确认了本设计方案的可行性。
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