本科毕业设计（论文） 题目：小型化超宽带天线的模型仿真

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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 -

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学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。

作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 -

摘 要 自2002年，联邦通讯委员会(FCC)通过决议允许把3.1-10.6 GHz频段应用于商业领域，具有高数据传输率、低成本、低功耗和抗干扰能力强的UWB通信系统得到了迅速发展。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，超宽带天线已成为天线和通信领域的研究热点。 本文首先简单介绍超宽带天线的研究现状和背景，并结合其几种常见类型阐述天线的工作原理和基本参数。重点的研究对象是印刷单极子，通过改变辐射面和地面的形状、尺寸、间隙并仿真使模型获得最优尺寸，进一步研究各种因素对天线性能的影响因子。在获得实验结果的基础上，即可针对性地对天线优化，使得工作频率尽可能宽尺寸尽可能小。在保证工作频率内VSWR小于2的基础上尽可能地缩减天线的尺寸。 设计了两款印刷单极子，其辐射面均是从最基本的圆形单极子变换而来。一款辐射面和地面不共面，整体大小30mm×30mm×1mm，辐射面较小，采用微带线馈电。通过优化使天线工作频率3—30GHz内驻波比小于2。另一款辐射面和地面共面，整体大小30mm×30mm×1.6mm，辐射面较大，采用同轴线馈电，发现地板与辐射板之间的间隙和辐射半圆片的半径对天线性能影响最大，通过优化可获得2—18GHz的工作带宽。在本课题设计的过程中发现共面波导同轴线馈电的天线比微带线馈电的更容易获得优良的阻抗匹配。以上两款天线在辐射方向图和驻波比两个参数上都实现了理想的目标性能，同时符合超宽带天线的小型化。

关键词：超宽带天线；印刷单极子；方向图；驻波比；小型化 -

Abstract A high data transfer rate, low-cost, low power consumption and anti-interference ability of UWB communication systems has been developing rapidly since the Federal Communications Commission (FCC) adopted a resolution to allow the 3.1 to 10.6 GHz band for commercial areas in 2002. In recent years, with the microelectronic device technology and process improvement, UWB technology used in civilian areas and ultra-wideband antenna has become a hot research field of antennas and communications. In this paper,first a brief introduction to the status and background of the ultra-wide band antenna was given, and explain operating principle and basic parameters of antenna through several common types of antenna.The focus of the research object is printed monopole,by changing the shape, size, and clearance of the radiating surface and ground of simulation model to obtain the optimal size,further study the influence of various factors on the performance of the antenna factor.On the basis of experimental results can be targeted to the antenna optimization, making the operating frequency is as wide as possible dimensions as small as possible.To ensure that VSWR less than 2 within the operating frequency,and on the basis of as much as possible to reduce the size of the antenna. We designed two printed monopole which radiating of antenna from the basic circular monopole transform.A smaller radiating surface and the ground is not coplanar, the overall size of 30mm×30mm×1mm, which is feed with micro strip line.The VSWR of antenna is less than 2 within operating frequency of 3-30GHz by optimizing.Another larger radiating surface and ground is coplanar, the overall size of 30mm×30mm×1.6mm,which is fed with coaxial.We found that both the gap between the floor and radiant panel and radiation radius of the semicircle film have the greatest impact on the antenna performance The VSWR of antenna is less than 2 within operating frequency of 2-18GHz by optimizing. We found the coaxial feed antenna is easier to obtain good impedance matching than micro strip line feed antenna.Both radiation pattern and VSWR of two antenna meet the Requirements.

Keyword: Ultra-wide band，Printing unipolar antenna，Pattern，VSWR，Miniaturization -

（另起页：目录范例） 目 录

（小三号，宋体，加粗，居中，上下空一行，目录由电脑自动生成） （各章题序及标题：小四号，宋体，加粗，居左；其余用小四号，宋体） 摘 要 Ⅰ ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪 论 1 1.1 研究背景 1 1.2 环境试验设备简介 2 1.3 主要研究工作 2 1.4 本文安排 3

第二章 基础知识介绍 4 2.1 预测控制的基本原理 4 2.1.1 预测控制的三项基本原理 4 2.1.2 预测控制的几种算法 5 2.2 动态矩阵控制算法 5 2.2.1 概述 5 2.2.2 动态矩阵控制算法 6 2.3 本章小结 10

第三章 环境试验设备介绍及建模研究 11 3.1 环境试验设备介绍 11 3.1.1 简介 11 3.1.2 环境试验设备的结构及硬件 11 3.1.3 环境试验设备控制的难点 12 3.2 环境试验设备的建模研究 12 3.2.1 环境实验设备的模型概述 12 3.2.2 飞升曲线法辨识环境试验设备的数学模型 14 3.3 本章小结 19

第四章 多变量预测控制算法的研究与推导 20 4.1 多变量预测控制算法的推导 20 4.2 仿真研究 24