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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

1921年在底特律的警车上首次使用了车载天线，近100年以来，车载天线不断发展。随着汽车产业和通信技术的迅速发展，汽车不仅仅是交通工具，而且成为人们休闲放松的空间，人们对汽车上的多媒体通信需求不断提高。如今，车载天线从传统的杆式天线发展成鲨鱼鳍天线和隐藏式（窗式）天线，改善了传统杆式天线易折断和易受环境干扰等不足，实现了车载天线的小型化、多功能化、低成本化和高性能化，且使汽车更为美观。

随着汽车的发展，人们对汽车安全性、舒适性和娱乐性的要求不断提高，各种各样的广播、无线通信、gps定位和雷达系统等设备运用到汽车上，这样就形成了多频段小型化车载天线的设计需求。

2. 研究的基本内容

本论文的研究工作是研发一款用于某车厂的鲨鱼鳍4g通信天线。指标要求：1.电气指标：工作频带内驻波比小于2.7；增益大于-4dbi；水平全向辐射。2.尺寸要求：天线的尺寸为50mm15mm60mm（长宽高）。

根据指标要求，需要在鲨鱼鳍的较小空间内设计一款宽带天线。

由于天线频带展宽的同时会伴随着天线尺寸的增大，宽带天线小型化的实现是设计的难点。本文首先针对4g高频段设计了两种宽带天线，第一种是平面单极子天线，天线的尺寸为18mm1mm37mm，工作频带范围为1.68ghz-2.74ghz，完全覆盖了4g通信的高频段；第二种是pifa天线，这种天线采用了耦合馈电的方式增大了带宽，天线尺寸为45mm15mm20mm，工作频带范围为1.64ghz-2.91ghz，完全覆盖了4g通信的高频段。然后在第一种平面单极子天线的基础上，增加贴片枝节来实现双频段，设计一种用于4g通信的双频宽带平面单极子天线。通过hfss仿真和参数优化，使天线工作于806mhz-980mhz和1.69ghz-2.69ghz频段。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1.首先针对4g高频段设计了两种宽带天线，第一种是平面单极子天线，第二种是pifa天线。设计完成后，将两种天线进行对比。

2.对比后，选择一种宽带天线，在这种天线的基础上，增加贴片枝节来实现双频段，设计一种用于4g通信的双频宽带平面单极子天线。

4. 参考文献

[1] nakano, h., et al. 'an inverted fl antenna for dual-frequency operation.' ieee transactions on antennas and propagation 53.8(2005):2417-2421.

[2] sun, m, and y. p. zhang. 'miniaturization of planar monopole antennas for ultrawide-band applications.' international workshop on antenna technology: small and smart antennas metamaterials and applications ieee xplore, 2007:197-200.

[3] ho, yan chun, d. l. su, and j. p. ma. 'analysis and design of ultra wide band planar monopole antenna.' international symposium on antennas, propagation and em theory ieee, 2009:244-247.