用于人体通信的方向图可重构穿戴天线的设计与研究开题报告
2022-01-11 18:04:11
全文总字数:2936字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着可穿戴设备在消费类电子产品应用上的日益增长,以人体为中心的可穿戴天线成为了主要研究对象。然而考虑到可穿戴天线在人体体域网通信时具有多个通信信道,因此需利用天线的可重构性来改变辐射方向图,并提高天线在所需方向上的方向性。天线方向图又叫辐射方向图是用来衡量天线性能的重要图形,可以从天线方向图中观察到天线的各项参数。
一般而言,可重构天线的设计忽略了发射和接收机端复杂的信号形成和处理过程,其研究的重点在于天线的结构设计上,因此我们主要研究的是在天线发射时,利用天线可重构性来控制方向图以实现正上方辐射和xoy平面全向辐射的相互切换。
国内外研究现状
近年来,无线通信产业在国内蓬勃发展,诸如手机、wlan无线网卡、射频识别(rfid)、蓝牙和全球卫星定位系统(gps)等产品都需要使用天线来发射和接收无线电信号,因此深入研究天线技术对无线通信产业的发展至关重要。
2. 研究的基本内容
本文预期针对人体通信方向图可重构穿戴天线系统,在现有文献的基础上,对天线单元、天线阵列、人体通信等进行系统性的研究。机会对系统中各部分的分别进行设计,最终制作出天线系统样品,并进行整体测试。文章拟分为三个主要部分,首先阐述可重构天线的研究背景、意义、现状及趋势,并介绍文中使用的天线仿真软件。其次,分析研究天线各单元的工作原理,并归纳总结方向图可重构天线是如何实现人体可穿戴的,同时进行仿真测试记录结果。最后,总结本文的工作,并对未来相关研究工作做了展望。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
截止目前为止通过文献综述可以追踪的已报道过的可穿戴天线大部分都只能实现单一的工作模式,而在很多应用的场合需要能够实现两种工作模式切换的天线。由于两种工作模式对天线的极化方式和辐射方向图的要求不同,所以如何设计天线使其能在很好的隔离度下实现两种工作模式之间的切换显得尤为关键。
设计这款天线时,考虑到可穿戴天线在人体体域网通信时具有多个通信信道,因此需要利用天线的可重构性来改变辐射方向图,并提高在所需方向上的方向性。一般而言,可重构天线的设计忽略了发射和接收机端复杂的信号形成和处理过程,其研究的重点在于天线的结构设计上,因此我们主要研究的是在天线发射时,利用天线可重构性来控制方向图以实现正上方辐射和xoy平面辐射的相互切换。
本人预计在2月28日前学习相关知识,给出具体的设计方案完成开题,然后进行仿真调试,调试成功之后再做出实物以实现天线正上方辐射和xoy平面辐射的相互转换。在5月前写好论文交给老师检测,之后就准备答辩。
4. 参考文献
[1] 刘宁.人体中心网络可穿戴天线及传播特性研究[d].北京:北京邮电大学,2012,45-50.
[2] p.s.hall , y.hao, v.i.nechayev,et al.antennas and propagation for on body communication systems[j].ieee antennas and propagation magazine,2007,49(4):41-58.
[3]马国明. 方向图可重构天线研究[d].电子科技大学,2014.