uwb天线设计视图

超宽带及其应用

超宽带技术的最初形式为脉冲无线通信，起源于20世纪40年代，从其出现到20世纪90年代之前，UWB技术主要作为军事技术在雷达和低截获率、低侦侧率等通信设备中使用。近年来，随着微电子器件的技术和工艺的提高，UWB技术开始应用于民用领域。超宽带通信是一种不用载波，而通过对具有很陡上升和下降时间的脉冲进行调制(通常，脉冲宽度在0.20-1.5ns之间)的一种通信，也称为脉冲无线电(Impulse Radio).时域(Time Domain)或无载波(Carrier Free)通信。它具有GHz量级的带宽，并因其发射能量相当小，因此可能在不占用现在已经拥挤不堪频率资源的情况下带来一种全新的语音及数据通信方式。

超宽带要求相对带宽[4]比高出20%或者绝对带宽大于0.5GHz，其传输速率可超过100Mbps，具有这样特性的系统称为UWB系统。

图1.1 超宽带频谱图

UWB由于占有带宽达到数GHz，即使传送路径特性良好也会产生失真，但其具有以下的优点，使得UWB仍然倍受重视。

1、 抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接

超宽带及其应用

超宽带技术的最初形式为脉冲无线通信，起源于20世纪40年代，从其出现到20世纪90年代之前，UWB技术主要作为军事技术在雷达和低截获率、低侦侧率等通信设备中使用。近年来，随着微电子器件的技术和工艺的提高，UWB技术开始应用于民用领域。超宽带通信是一种不用载波，而通过对具有很陡上升和下降时间的脉冲进行调制(通常，脉冲宽度在0.20-1.5ns之间)的一种通信，也称为脉冲无线电(Impulse Radio).时域(Time Domain)或无载波(Carrier Free)通信。它具有GHz量级的带宽，并因其发射能量相当小，因此可能在不占用现在已经拥挤不堪频率资源的情况下带来一种全新的语音及数据通信方式。

超宽带要求相对带宽[4]比高出20%或者绝对带宽大于0.5GHz，其传输速率可超过100Mbps，具有这样特性的系统称为UWB系统。

图1.1 超宽带频谱图

UWB由于占有带宽达到数GHz，即使传送路径特性良好也会产生失真，但其具有以下的优点，使得UWB仍然倍受重视。

1、 抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接

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

教学准备

1. 教学目标

1、知识目标

会从投影的角度理解视图的概念会画简单几何体的三视图，会根据三视图画出实物图。

2、能力目标

通过观察探究等活动使学生知道物体的三视图与正投影的相互关系及三视图中位置关系、大小关系。

3、情感目标

使学生学会关注生活中有关投影的数学问题，提高数学的应用意识。

2. 教学重点/难点

重点：从投影的角度加深对三视图的理解和会画简单的三视图

难点：对三视图概念理解的升华及正确画出物体的三视图

3. 教学用具

画图工具、多媒体

4. 标签

教学过程

教学过程设计

一、创设情境，引入新课

从生活中的一些图形，情境，引入新课，调动学生的学习积极性。

板书课题：三视图

二、新知探究

如图 (1)，我们用三个互相垂直平面作为投影面，其中正对着我们的叫做正[来面，正

面下方的叫做水平面，右边的叫做侧面.一个物体(例如一个长方体)在三个投影面内同时进

行正投影，在正面内得到的由前向后观察物体的视图，叫做主视图，在水平面内得到的由上向下观察物体的视图，叫做俯视图;在侧面内得到由左向右观察物体的视图，叫做左视图.

如图(2)，将三个投影面展开在一个平面内，得到这一物体的一张三视图(由主视图，俯视图和左视图组成). 三视图中的各视图，分别从不同方面表示物体，三者合起来

超宽带信号应用综述

控制科学与工程系 孙豫斌

摘要：超宽带（UWB）信号因其硬件实现及信号处理面临的困难，自提出以来，仅在军事应用领域和学术上被研究。随着近年来软硬件技术的发展尤其是高速计算机技术的发展，使得对UWB信号的数值化处理成为可能。从2002年美国FCC（联邦通信委员会）专门划分民用超宽带信号频段后，UWB信号因为其占据很宽的频谱范围，因具有高距离分辨率、强穿透力及携带目标体信息量大等优点，在通信、雷达、地下目标识别、穿墙探测、生物医学成像、遥感、无损检测等众多领域里受到日益关注。本文拟对UWB信号在通信、雷达等方面的应用原理、数据处理方法以及当前的研究热点进行简要介绍，以方便从事研究的人员对UWB信号建立概要认识。

一、超宽带信号的定义及超宽带系统的实现

超宽带(UltraWideBand，UWB)电磁脉冲技术出现于上世纪60年代，在对原子弹爆炸中产生的“电磁炸弹”的研究中，逐渐发展了对瞬态电磁场的研究。美国军方于1990年针对常用的窄带信号、宽带信号首先明确提出了超宽带信号的概念，其对UWB信号的定义是信号的相对带宽（Fractional Bandwidth）大于25%的任意信号,即：（fH-fL）/FC≥25%。2002年4月

超宽带信号应用综述

控制科学与工程系 孙豫斌

摘要：超宽带（UWB）信号因其硬件实现及信号处理面临的困难，自提出以来，仅在军事应用领域和学术上被研究。随着近年来软硬件技术的发展尤其是高速计算机技术的发展，使得对UWB信号的数值化处理成为可能。从2002年美国FCC（联邦通信委员会）专门划分民用超宽带信号频段后，UWB信号因为其占据很宽的频谱范围，因具有高距离分辨率、强穿透力及携带目标体信息量大等优点，在通信、雷达、地下目标识别、穿墙探测、生物医学成像、遥感、无损检测等众多领域里受到日益关注。本文拟对UWB信号在通信、雷达等方面的应用原理、数据处理方法以及当前的研究热点进行简要介绍，以方便从事研究的人员对UWB信号建立概要认识。

一、超宽带信号的定义及超宽带系统的实现

超宽带(UltraWideBand，UWB)电磁脉冲技术出现于上世纪60年代，在对原子弹爆炸中产生的“电磁炸弹”的研究中，逐渐发展了对瞬态电磁场的研究。美国军方于1990年针对常用的窄带信号、宽带信号首先明确提出了超宽带信号的概念，其对UWB信号的定义是信号的相对带宽（Fractional Bandwidth）大于25%的任意信号,即：（fH-fL）/FC≥25%。2002年4月

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