基于特征模的终端天线设计研究

发布时间：2023-05-25 04:26

　　终端天线所处的环境较为复杂,且随着通信技术的快速更新换代及物联网技术的快速发展普及,个性化的需求、金属化的外观以及全新的功能要求使得其所处环境更为恶劣,设计难度与日俱增。人工强行调试及全波扫参仿真等传统的终端天线设计方法不仅耗时耗力,往往也很难达到最初的目标。因此,面对日益困难的设计需求,设计者们在设计之初便需要综合考虑需求及环境等因素,并给出恰到好处的天线方案。特征模(CM)理论所具备的清晰的物理意义,可对天线的辐射机理做出合理的解释,并可详细地展现任意形状的天线在不同频率下的辐射及散射特性,其对天线设计的指导作用在现阶段大放异彩。特征模式作为物体的固有属性,反映了辐射体在固定频点下的潜在辐射能力,不同模式的特征电流及特征场均具有正交性,真实的电流及辐射场则可通过特征电流及特征场的加权获得,且特征电流的分布也为激励的位置选择与方式选择提供了指导。因此,特征模理论在指导终端天线的设计上拥有巨大的优势与意义。本文充分结合实际应用需求,基于特征模理论对多模天线、手持机天线、RFID远场标签天线及RFID近场标签天线进行了一系列的相关研究,使得科研创新与实际中的应用进一步紧密结合。在基于特征...

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 国内外研究历史及动态
        1.2.1 特征模理论的研究进程
        1.2.2 特征模理论指导天线设计的现状
    1.3 本文的主要贡献和创新点
    1.4 本文的结构安排
第二章 特征模基本理论
    2.1 全金属结构特征模理论
    2.2 平面分层结构的特征模理论
    2.3 任意金属-介质复合体的特征模理论
    2.4 特征模式追踪方法
    2.5 特征模式基本激励方法
    2.6 本章理论与后续章节的关联
    2.7 本章小结
第三章 基于特征模理论的多模天线分析与设计
    3.1 引言
    3.2 超高频(UHF)频段套筒单极子天线分析与设计
    3.3 全金属环窄边框七频段手机天线分析与设计
        3.3.1 手机地板与金属环的特征模式分析
        3.3.2 阻抗匹配与带宽扩展
        3.3.3 仿真及实测结果分析
    3.4 全金属环双频段手表天线分析与设计
    3.5 本章小结
第四章 基于特征模理论的线极化综合手持机天线分析与设计
    4.1 引言
    4.2 远场RFID天线基本工作原理
    4.3 超高频(UHF)频段RFID45°斜极化背射手持机天线设计
        4.3.1 地板模式与半波偶极子模式分析
        4.3.2 地板模式与半波偶极子模式综合
        4.3.3 馈电方式及位置选择
    4.4 仿真及实测结果展示
        4.4.1 最终天线布局与尺寸
        4.4.2 仿真与实测结果分析
    4.5 本章小结
第五章 基于特征模理论的RFID远场标签天线分析与设计
    5.1 引言
    5.2 珠宝标签天线的分析与设计
    5.3 抗中心金属柱圆极化标签天线的分析设计
        5.3.1 辐射贴片的特征模式分析及馈电选取
        5.3.2 结果展示及阻抗测试
        5.3.3 仿真与实测结果分析
    5.4 正交双线极化抗金属标签天线的分析与设计
    5.5 本章小结
第六章 基于特征模理论的近场RFID标签天线分析与设计
    6.1 引言
    6.2 高频(HF)频段RFID标签天线的分析与设计
    6.3 超高频(UHF)频段RFID近场标签天线的分析与设计
        6.3.1 粒子群优化(PSO)算法原理简介
        6.3.2 辐射结构确立
        6.3.3 仿真与实测结果展示
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 下一步研究工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3822930