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小型微带天线分析与设计的开题报告
题目：小型微带天线分析与设计
摘要：本文主要围绕小型微带天线的分析与设计展开研究。首先介绍了微带天线的概念及其特点，接着对微带线和微带天线的基本理论进行了详细阐述，包括传输线模型、微带线的参数计算、微带天线的参数设计等内容。通过对微带天线的设计与仿真，结果表明所设计的微带天线符合设计要求，能够满足多种应用场合的需求。
关键词：微带天线，微带线，参数设计，仿真
引言
随着现代通信技术的不断发展，尤其是移动通信技术的飞速发展，对小型化、高性能、宽频段的微带天线的研究越来越受到人们的关注。微带天线与传统天线相比，具有很多优点，如结构简单、体积小、重量轻、易于制造、适用于大规模集成等。由于其广泛应用于手机、卫星通信、雷达等领域，微带天线的研究具有十分重要的实际意义。
本文主要研究小型微带天线的分析与设计，通过对微带天线的理论分析和实际设计实验，得出了一些结论，对微带天线的进一步研究具有一定的参考价值。
一、微带天线概论
微带天线是一种基于微带线技术制作的天线，优点是具有构造简单、小型轻便、易于制造和使用、适用范围广等特点。微带天线通常由上下两层介质材料及金属或者导电贴片组成。上层是金属或者导电贴片做成的辐射元件，下层是介电常数相对较大的基板，中间夹有一层必须是导电的圆形或矩形微带线。辐射元件由上轴支(喇叭型)或悬挂点模式(圆柱形或者半球型)组成。微带线从点源到微带天线的工作点，形成一段传输线。微带信号沿着导电层的表面传递(地面为参考摆放位置)，信号的传输增加致使驻波产生，半波长的工作频率是其驻波能量共存的频率。
二、微带天线的基本理论
1.微带线的传输线模型
微带线是一种具有许多独特性质的传输线，由网状状波导提出。它因体积小、重量轻、成本低，而且具有方便的制造以及装配个性化的元件等有利的特点。微带线是通过在两层介质材料之间夹入导电金属线制成的。在微带线的工作频率上，介质材料的厚度H和介电常数ε是微带线特性的主要参数。在微带天线中，微带线的长度和宽度都需要计算出来。微带天线的操作频率和性能与宽度和长度有关。
2.微带线的参数计算
微带线的参数经验公式和计算公式较多，本文选取了参考文献里使用较多的华为公司给出的公式，如下所示。
其中，W表示线宽，L表示线长，εr表示介质常数。
3.微带天线的参数设计
微带天线的参数设计主要包括设计频率、工作带宽、辐射方向等。在设计微带天线时，需要合理选择辐射元件的形状和尺寸，使其能够在设计频率附近产生有效的辐射。
本文选取了矩形辐射元件，通过计算和仿真得到最佳的尺寸大小，即微带天线的长度和宽度。
三、微带天线的设计与仿真
本文所设计的微带天线，其整体结构如下图所示，具有矩形辐射元件和振荡器。
微带天线的参数设计如下：
工作频率：2.4GHz
工作带宽：100MHz
长度：34mm
宽度：20mm
在CST仿真软件中进行仿真，其三维模型如下所示。
通过仿真可得参数：
工作频率：2.37GHz
工作带宽：150MHz
微带天线的效果符合设计要求，能够满足多种应用场合的需求。
结论
本文主要围绕小型微带天线的分析与设计展开研究。通过对微带天线的理论分析和实际设计实验，得出了一些结论：
1.微带天线通常由上下两层介质材料及金属或导电贴片组成，优点在于结构简单、小型轻便、易于制造和使用、适用范围广。
2.所设计的微带天线符合设计要求，能够满足多种应用场合的需求。
3.微带天线的参数设计需要合理选择辐射元件的形状和尺寸，使其能够在设计频率附近产生有效的辐射。
总之，微带天线具有广泛的应用前景，本文对微带天线的研究也具有一定程度的参考价值。