2.4GHz无线数据传输模块平面印刷天线设计开题报告
2022-01-13 09:01
全文总字数：5419字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
从互联网时代发展到即将到来的物联网时代，无线数据传输变得尤为重要，2.4ghz作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙技术设备等各类无线传输的公用频段，在工业、科学、医疗等方面应用广泛。目前大多数2.4ghz无线数据传输模块采用外置鞭状天线，具有安装不便、体积大、不便于集成的缺点。
而当前的硬件设备正向集成化的方向发展。天线也由外置进化为内置再进化为嵌入式。而国内关于pcb板载平面印刷天线的设计和改良并不多，可查阅的文献也大多数来自国外。因此对2.4ghz无线数据传输模块平面印刷天线进行研究，又有一定的工程应用价值。本文所设计的平面印刷天线将天线和2.4ghz无线数据传输模块集成在一块pcb板子上，在加工pcb时直接可以将天线加工出来，不需要另外购买天线，具有体积小、成本低、结构简单、安装方便、性能良好等优势。
国内外研究现状
半波振子天线(half-wave dipole)是很多天线的基础，但是半波振子过于庞大，而且需要差分馈入，实际应用起来不是很方便，通常在 pcb 天线的设计中一般采用四分之一波长单极天线(quarter-wave monopole，单端馈入)。
2. 研究的基本内容
本文要求设计中心频率为2.4ghzpcb板载平面印刷天线，主要内容有三点，总结如下：
1、天线的选择。天线的选择不仅与要传送信号的频率有关，还要综合比较各种天线的性能才能做出选择。因此本论文首先要将各种类型的平面印刷天线进行利用hfss进行建模和比较，主要有倒l型天线、倒f型天线、蛇形天线，比较结果包括回波损耗、方向图、增益、带宽等，比较后确定合适的天线类型。而国内外的平面印刷天线有很多已经设计完成并投入生产的，本设计不能只是借鉴前人之作，而要根据设计要求进行相应的创新和改良。
2、利用hfss软件对天线进行建模仿真和改进 。本次设计要先根据选定的天线类型在hfss上进行建模仿真，然后通过参数分析得出天线的最佳尺寸，不断改进天线结构，并进行仿真，使得天线性能符合设计要求。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案：
通过查阅相关文献，了解平面印刷天线的国内外研究现状。根据相关文献再结合给定的天线尺寸选择合适的天线形式，依据设计要求进行理论计算，设计出天线的初始结构。利用hfss对所设计的天线进行仿真，不断优化改进，直到各项性能指标满足要求为止。最后加工天线实物，测试所设计天线的各项性能指标，与仿真结果对比，并进行完善和改进，最终完成设计。
进度安排：
4. 参考文献
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