70GHz波段毫米波天线设计开题报告
2021-03-15 20:21:34
1. 研究目的与意义(文献综述)
1. 目的及意义
本次毕业设计题目研究的是在毫米波波段70ghz时天线设计的方法,开展对于毫米波天线的创新设计。电磁波的发射和接收都需要借助天线,为的是传得更远。当距离很近时,比如10米内,可以不用有形的天线,线路板、导线等就可以起到天线的作用,就有办法工作。普通的天线有半波天线、对折天线、环形天线等。效果较好的有八木天线、鞭状天线、矩阵天线、抛物线天线(锅状)。频率越低的天线,尺寸越大;相反,频率越高,尺寸越小。长波天线和微波天线是两个极端,所以差别很大。在铁箱中,要把盖子盖紧,不要有裂缝,而且接触良好,那么在里面的手机是基本收不到信号的。
天线辐射的是无线电波,接收的也是无线电波,然而发射机通过馈线送入天线的并不是无线电波,接收天线也不能把无线电波直接经馈线送入接收机,其中必须经过能量转换过程。调节天线的不同长度相当调节于电容的大小,可以改变接受信号的频率,从而可以达到调节接受信号的目的。
2. 研究的基本内容与方案
1. 研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 研究的基本内容、目标
由于不同波段的天线要求复杂,因此要考虑到很多方面的问题,理论上说同一个天线通过缩比尺寸可以工作在任何频段有相同的电性能,但是不得不考虑加工馈电等因素,比如一个半波振子工作在thz频段我们要加工到什么样的尺寸,要怎么馈电等一系列的问题,以及如果是含有介质的如典型的贴片天线还要考虑缩比后介电常数要怎么等价,不是任何性质的介质都找得到的。另外根据实际用途对天线指标的要求也不同,因此没有什么天线是万金油,如果有一个可以适用于任何频段的天线,那就太不切实际了,我们也不会有设计天线的后续创新。
因此,本次毕业设计的目标在于,应用我们已经学习到的本科知识,在我们所学所能理解的波段范围内,通过70ghz的谐振频率这一定量值,去设计天线,我们要考虑到多种方面,如通过计算得到特性阻抗、传播常数、传播波长等,例如还有天线的长度可能引起自激,不过这种情况比较少,还有频率越高需要的能量越大,小天线是不行的,同时频率越高需要的能耗越大。
这次的毕设要求是70ghz毫米波天线设计,因此因选择符合该波段并在此波段工作范围内的天线内部配置及尺寸,通过测量计算得到相对应的s系数、特性阻抗、传播常数、传播波长、方向图等并加以利用。通过cst软件仿真设计,应用之前所得到的各类特性参数,进行仿真模拟,待仿真成果成功后再进行实际的天线设计制作并做成成品,通过实验测量其辐射工作模式,并最终确定符合标准。
3. 研究计划与安排
1. 进度安排
2016年11月-2017年3月:
1. 自学《微波技术与天线》的相关知识,熟悉实验室操作,光路元件的搭建。
2. cst软件入门,并学习实验室里面的cst软件测试天线各种重要参数的程序。
4. 参考文献(12篇以上)
【1】蓝桥龙,毫米波微带天线的研究[d],电子科技大学,2006
【2】毛文辉,朱旗,王少永,等.宽波束柱面共形毫米波微带天线设计[j],电波科学学报,2008,23(2):272-275
【3】高嵬,毫米波微带阵列天线研究[d],电子科技大学,2007