1. 研究目的与意义（文献综述）

随着无线通信技术的发展，无线局域网（wireless local area network，wlan）由于灵活便捷得到了广泛的应用，无论是在家，还是在户外，随时随地都能感受到无线局域网的覆盖，而在更多的方面，如航空航天、城市轨道交通、医护方面、通信系统等，wlan的应用更加的多与重要。

而使wlan应用的更为广泛的就是天线的研究与设计，天线的设计对通信工程起到了很关键的作用，天线在实际生活中要考虑的地方有很多，不同的地方建立天线的要求都不同，如方向性、增益、预置下倾角和零填充等需要了解清楚^[1-3]。

此时，国内外对天线的研究已经有了很多的成果。就近几年看，有多频集成天线，频带覆盖全球定位系统（global position system，gps）(1.57542 ghz)、分布式控制系统（distributed control system，dcs）(1.710 -1.880 ghz)、电脑(1.850-1.990 ghz)、通用移动通信系统（universal mobile telecommunications system，umts）(1.925 -2.175 ghz)、wlan(2.4 -2.485 ghz)，wifi(5.15 -5.825 ghz)、v2x(5.76 -5.84 ghz)；有高阻抗表面低剖面2.4 ghz平面偶极天线的研究，这种天线可调谐性从2.15到2.63 ghz和峰值收益在较宽的范围从3.7到5db和瞬时带宽调谐范围内的50到280 mhz；也有紧凑型共面波导馈电平面单极天线，提出提出了双频（2.4/5 ghz）和超宽频(3.1-4.8 ghz)操作；有独特的三带用于无线网络应用的研究，三个频段覆盖2.4-2.63、3.23-3.8和5.15-5.98 ghz;有研究无人机应用的gps双波段弧形缝隙天线；也有研究车载通信系统低剖面多波段天线，天线覆盖频段2.4 ghz和5.4-6.0 ghz。就大型天线来说，小型化双频段和超宽频环形天线的研究更加有利于很多方面的应用，由于原有的802.11b（2.402-2.480ghz）协议中的带宽和传输速率是非常有限的，已经不能满足如今数据通信的要求，因此，能够兼容频率更高、频谱资源更为充裕的802.11a（5.15-5.35ghz）协议是wlan发展的必然趋势。部署能兼容ieee802.11a和802.11b规范的多模式无线网络将是社会和市场发展的需要，因此双频天线已经成为研究热点^[4-10]。

在这些研究中，关于车载通信系统的天线研究是有极其重要的意义的。近年来，我国城市轨道交通建设进入了快速发展阶段，其安全性的舒适性得到社会的普遍关注。一方面，乘客已不满足于少量的类型单一的文本、声音信息服务、城市轨道交通迫切需要提高信息服务水平，从服务上吸引乘客。另一方面，国外城市轨道交通恶性事件频发，地铁列车需要增加足够的监控措施，以防范于未然，城市轨道交通需要直观的了解现场情况，迫切需要高速率的车载视频信息传输。基于这些原因，需要无线全面覆盖列车，所以就有了并行高阶矩阵法的轻轨列车无线覆盖的分析的研究，通过无线的全面覆盖列车，乘客可以在列车中和家人视频、语音通话、收看新闻等^[11-13]。

2. 研究的基本内容与方案

设计的内容：采用结构简单、易于调整的双层结构（即下层表面的微带线和上层表面的三角形贴片形成的双频辐射）的方式和采用电磁耦合型馈电的馈电方法来设计出一个三角形印刷单极双频微带贴片天线。

目标：能够满足无线局域网2.4 GHz和5 GHz的带宽和阻抗匹配要求，能够实现双频工作。

设计步骤：首先对天线的结构进行设计，采用的是双层结构的设计，下层基板的尺寸为长50 mm,宽40 mm，高1 mm的长方体，下层基板的表面是一个宽度为3 mm的传输线，背面为30 mm的半地结构，上层基板的尺寸为边长30 mm的正方体，将边长为20 mm的正三角形贴片放于上层基板上，这样下层天线表面的微带线和上层表面的三角形贴片可以耦合效应形成双频辐射。然后对天线的参数进行分析，对三角形的大小，半地面尺寸和微带线的长度等参数对天线影响的分析。最后，对设计好的天线进行仿真与分析，用仿真软件对天线进行仿真并分析双频天线是否满足需要的频段，结合两个频率点的E面和H面方向图，分析天线的性能是否满足无线局域网的要求，同时还需要分析天线的增益性的好坏，增益性越好的天线越容易被应用。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究天线结构设计与优化所需的基本概念和基础知识。

确定方案，完成开题报告。

第4－5周：根据已有研究成果，确定进行本课题研究的基本路线和具体方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨以凤．无线局域网及其应用．电力通信系统，2001．

[2]钟顺时．天线理论与技术[m]．北京：电子工业出版社，2011．

[3]米利根（milligan t a、作者），郭玉春（译者）．现代天线设计（第2版）[m]．北京：电子工业出版社，2012．

[4]章坚武，王锦璇，叶霓．工作于2.4ghz/5.2ghz双频段微带缝隙天线的设计．浙江：杭州电子科技大学，2011.