蓝牙天线设计 pdf

引言

蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是1Om之内)的无线电技术，能在设备之间进行无线信息交换，其工作频段是2.4～2.483 GHz的全球通信自由频段，目前已广泛应用在移动通信设备中。天线是蓝牙无线系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。由于目前技术尚无法将天线整合至半导体芯片中，故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外，天线是另一个影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。本文给出了一款倒F型天线的设计，该天线尺寸小，设计简约，制造成本低，工作效率高，适用于蓝牙系统应用。

1 天线设计

倒F型天线是上世纪末发展起来的一种天线，具有结构简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现多频段工作等独特优点，因此，近几年来，倒F型天线得到了广泛的应用研究和发展。

倒F天线是在倒L天线abc的垂直元末端加上一个倒L结构edb构成。它使用附加的edb结构来调整天线和馈电同轴线的匹配。该天线具有低轮廓结构，辐射场具有水平和垂直两种极化，另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性，同时其良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。图1所示是典型的倒F型天线结构图，该天线可以看作是e端短路，a端开路的谐振器，所以，a端电压最大，电流为零

Design of antennas for mobile Designofantennasformobilecommunications devices: practical aspects.Marta Martínez VázquezIMST GmbHIEEE AP-S DistinguishedLectureAugust 2011Acknowledgements

?Rens Baggen, Winfried Simon, Andreas Winkelmann(IMST)?Dirk Manteuffel (U. Kiel)

?Jan Carlsson, KristianKarlsson(SP)?Cyril Luxey (U. Nice Sophia-Antipolis)?Zhinong Ying (Sony-Ericsson)?JussiRahola (Optenni)Rahola(Optenni)?Jaume Anguera (FractusS.A.)?EURAAPSWG“SmallSmall AntennasAntennas”

2mmv, IEEE AP-S DLP2011 ? IMST GmbH -All rights reserved

Design of antennas for mobile Designofantennasformobilecommunications devices: practical aspects.Marta Martínez VázquezIMST GmbHIEEE AP-S DistinguishedLectureAugust 2011Acknowledgements

?Rens Baggen, Winfried Simon, Andreas Winkelmann(IMST)?Dirk Manteuffel (U. Kiel)

?Jan Carlsson, KristianKarlsson(SP)?Cyril Luxey (U. Nice Sophia-Antipolis)?Zhinong Ying (Sony-Ericsson)?JussiRahola (Optenni)Rahola(Optenni)?Jaume Anguera (FractusS.A.)?EURAAPSWG“SmallSmall AntennasAntennas”

2mmv, IEEE AP-S DLP2011 ? IMST GmbH -All rights reserved

太原理工大学

微波技术与天线课程设计

设计题目：微带天线仿真设计（三角形贴片设计）

学生姓名 学 号

专业班级 电信0801班 同 组 人

一、设计题目：微带天线仿真设计（三角形贴片设计） 二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计。 三、设计原理：

矩形贴片是微带贴片天线最基本的模型，本设计就是基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上，设计一个右手圆极化矩形贴片天线，其工作频率为2.45GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。

矩形贴片天线示意图

四、贴片天线仿真步骤

1、建立新的工程

运行HFSS，点击菜单栏中的Project>Insert HFSS Dessign，建立一个新的工程。 2、设置求解类型

（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。 （2）在弹出的Solution Type窗口中

（a）选择Driven Modal。 （b）点击OK按钮。

3. 设置模型单位

将创建模型中的单位设置为毫米。 （1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。 （2）设置模型单位：

（a）在设置单位窗口中选择：mm。 （b）点击OK按钮。

4、创建微带天线模型

（1

实验 矩形微带天线的设计

(一)实验目的

了解微带天线设计的基本流程 掌握矩形微带天线的设计方法 熟悉在ADS的layout中进行射频电路设计 的方法

(二)设计要求

用陶瓷基片(εr=9.8),厚度h= 1.27mm,设计一个在3GHz附近工作的 矩形微带天线。 基片选择的理由是：陶瓷基片是比较常 用的介质基片，其常用的厚度是h= 1.27mm,0.635mm,0.254mm。其中 1.27mm的基片有较高的天线效率，较宽 的带宽以及较高的增益。

(三)微带天线的技术指标

辐射方向图 天线增益和方向性系数 谐振频率处反射系数 天线效率

(四)设计的总体思路

计算相关参数在ADS的Layout中初次仿真 在Schematic中进行匹配 修改Layout,再次仿真，完成天线设计

(五)相关参数的计算

需要进行计算的参数有

贴片宽度W 贴片长度L 馈电点的位置z 馈线的宽度

(五)相关参数的计算(续)

贴片宽度W、贴片长度L、馈电点的位置 z可由公式计算得出馈线的宽度可以由Transmission Line Calculator 软件计算得出

(五)相关参数的计算(续)

(六)用ADS设计过程

有了上述的计算结果，就可以用ADS进

实验五 微带天线设计、仿真、制作与测试

一．实验目的

1.了解描述天线性能的主要参数及天线类型 2.了解微带天线的辐射机理和设计方法

3.掌握用ADS进行微带天线优化仿真的方法与步骤 二．天线的基本原理 1.天线的辐射原理：

将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波 将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能 2.电磁波辐射与场区的划分 (a) 感应近场 R1?0.62D3/? (b) 辐射近场 (c) 辐射远场 R2?2D2/?

天线实际使用区域为辐射远场区 3.天线的分类

从方向性分：有强方向性天线、弱方向性天线、定向天线、全向天线、针状波束天线、扇形波束天线等。

从极化特性分：有线极化天线、圆极化天线和椭圆极化天线。线极化天线又分为垂直极化和水平极化天线。

从频带特性分：有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线。 按天线上电流分布分: 有行波天线、驻波天线。

按使用波段分类: 有长波、超长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线。

按天线外形分类 : 有鞭状天线、T形天线、Γ形天线、V形天线、菱形天线、环天线、螺旋天线、波导口天线、波导缝隙天线、喇叭天线、反射面天线等。

RFID标签缝隙天线设计.doc

RFID标签缝隙天线设计

1 引言

无线射频识别(简称为RFID)系统由标签、读写器和后台主机组成。RFID 标签由专用的IC芯片和一根连接在芯片两端上的天线组成。在RFID标签天线设计中，天线与芯片之间的阻抗匹配程度决定着RFID系统性能指标，标签小型化要求其天线小型化，标签天线小型化是标签设计者永远追求的目标。

近来，有一些标签天线设计的报道，例如折叠型偶极天线、V型偶极天线、倒F型天线、环型天线和分形天线等等[1-3]。这些天线的轮廓外形大都是半波振子的变形，长度大约为波长的一半，显得大了点，阻抗匹配不容易也不方便，它们的带宽狭窄，加工制造复杂，因此不利于RFID技术的推广普及应用。

缝隙天线具有轮廓低、重量轻、加工简单、易于与物体共形、批量生产、电性能多样化、宽带和与有源器件和电路集成为统一的组件等诸多特点，适合大规模生产，能简化整机的制作与调试，从而大大

降低成本。近年来虽然有一些研究缝隙天线的文章[4-5]，但弯折缝隙天线的谐振特性分析与标签用缝隙天线鲜见报道。因此，弯折缝隙天线的谐振特性研究和尝试在915MHz频段用缝隙天线来设计RFID标签天线具有广阔的市场前景。

为此，本文矩量法研究了缝隙弯折次数、高度、

负一、 填空题

1、电偶极子的辐射功率取决于________________，辐射功率与_______________无关。 2、请画出如图所示三种放在无限大理想导电平面上对称振子的镜像天线。

______ ________ ___________ ??＝∞??＝∞3、一双极天线，臂长l=20m，则它的工作频率范围为________________________。

4、螺旋鞭天线和单极振子天线相比，最大的优点是_____________________________。螺旋天线的辐射特性取决于__________________________________。

5、电基本振子的辐射场和磁基本振子的辐射场除了_______________________________________________外，其他特性完全相同。

正正负负6、对称振子天线的直径越____________，平均特性阻抗越_____________，对称振子的输入阻抗随电长度的变化越平缓，有利于改善频带宽度。(b)

7、均匀直线阵间距的加大会使得方向系数______________。但是过大的间距会导致_______________

FP（类天线设计要求

综述:FPC类天线最主要的问题是:1.起翘问题2.成本问题3.生产操作问题4.断裂问题

§1 FPC 类天线主要的结构组装方式

一.FPC+支架

FPC直接粘贴在支架表面，金手指一般设计到支架底面，在PC板上SMT小弹片, 小弹片的弹脚连接到天线金手指，天线（支架加FPC）固定在PC上，或者PC明定在下

图右图的支架中间。

二.FPC+机壳

FPC 直接粘贴在机壳表面, 金手指部分穿过机壳预留的间隙, 延伸到机壳另一面PCB 板上SMT 小弹片, 小弹片的弹脚连接到天线金手指。

此类天线特殊要求:

a 所有的转角都至少0.3--1.0 .

b金手指所粘贴部位不能有顶针.

c不能打脱模剂，做好不使用自带脱模剂的材料.

2.如果机壳表面有喷油工艺，则FPC勺粘胶面尽量远离喷油面的边缘，喷油区常有飞

油导致FPC占帖不良.

§2 FPC 类天线塑胶部件设计技术要求

一.贴FPC的塑胶件表面要设计得尽量平缓,避免R值1mm--4m之间的小圆弧面，大于

5mm的圆弧尽量改为斜平面组合模拟大圆弧，其中每个斜平面的宽度尽量大于等于4mm。

二.在塑胶件表面的合适位置设计加一些定位柱或热熔柱，以帮忙FPC占贴时的

定位和预防FPC勺起翘，每个平面上的定位柱不得超过2个。柱

《嵌入式系统设计》项目设计报告

题目：基于蓝牙技术的智能遥控小车的设计专业：自动化

班级：

姓名：学号：

指导老师：

成绩：

( ）

摘要

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。遥控小车起源于美国，由于政府对无线遥控小车研发的资助以及相关资助的推动作用，日本、美国、德国等工业大国在遥控小车技术上占据着明显优势。我国的无线

遥控小车研究工作始于20世纪中后期，在国家的863、973等技术发展计划的

重点支持下，国内已大范围地进行无线遥控小车的研究。全国电子大赛和省内

电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目

的研究，但是与国际先进还存在一定的差距。可见其研究意义很大。本设计就

是在这样的背景下提出的。设计的智能电动小车能够实现无线遥控，串口通讯，实时检测速度，避障碍等功能。无线遥控实现方法包括蓝牙、红外、射频几种，其中蓝牙技术具有一定优势，目前在信息家电方面应用正在铺设。各种家电共

用遥控，并可组网与公众互联网相接，共享有用信息。目前蓝牙技术实现无线

遥控的短板在于传输距离短和芯片价格高方面。但随着科技发展，这些问题正

在逐步得以解决。?无线遥控机器人有着广阔的应用前景。

?无线遥控的小车，可以在危险的环境作业，人员搜索，可以在各