应用于WLAN的交叉极化高增益天线阵的开题报告

应用于WLAN的交叉极化高增益天线阵的开题报告摘要：本文针对WLAN应用中的交叉极化高增益天线阵进行研究和设计。通过在天线结构中引入交叉极化和高增益技术，提升了天线的性能。本文使用有限元仿真方法对设计的天线阵进行性能测试和参数分析。结果表明，设计的交叉极化高增益天线阵在频率范围内具有宽带特性和高增益，适用于802.11a/b/g/n无线局域网的通信需求。关键词：交叉极化；高增益；天线阵；无线局域网；有限元仿真Abstract:Thispaperfocusesontheresearchanddesignofcross-polarizedhigh-gainantennaarrayforWLANapplications.Byintroducingcross-polarizationandhigh-gaintechnologyintotheantennastructure,theperformanceoftheantennaisimproved.Thefiniteelementsimulationmethodisusedtotesttheperformanceandanalyzetheparametersofthedesignedantennaarray.Theresultsshowthatthedesignedcross-polarizedhigh-gainantennaarrayhasbroadbandcharacteristicsandhighgaininthefrequencyrange,andissuitableforthecommunicationneedsof802.11a/b/g/nwirelessLAN.Keywords:Cross-polarization;High-gain;Antennaarray;WirelessLAN;Finiteelementsimulation1.引言随着无线通信技术的发展和应用越来越广，无线局域网已成为现代信息技术的重要组成部分之一。在无线局域网中，天线作为无线通信系统的重要部分，其性能对整个通信系统的性能具有重要影响。因此，设计一种性能优良的天线，对于提高无线通信系统的性能具有重要意义。本文研究的是交叉极化高增益天线阵，将交叉极化和高增益技术引入到天线结构中，以提升天线性能。通过有限元仿真方法，对设计的天线阵进行性能测试和参数分析。2.交叉极化高增益天线阵的设计2.1交叉极化技术交叉极化技术是指通过改变电磁波的极化方向，从而提高天线的接收和发射能力。在无线局域网中，使用交叉极化技术可以降低信号的多径干扰和抑制不同极化方向下的信号干扰。因此，交叉极化技术在提高无线局域网通信质量方面具有重要意义。2.2高增益技术高增益技术是指通过增加天线的辐射功率，提高无线通信系统的通信距离和信号强度。在无线局域网中，使用高增益技术可以延长通信范围，提高通信速率和可靠性。因此，高增益技术在无线局域网通信中也具有重要意义。2.3天线阵的设计本文设计的交叉极化高增益天线阵采用线极化元结构设计，其结构如图1所示。图1交叉极化高增益天线阵示意图天线阵由16根线元组成，每个线元长度为λ/2，宽度为w，每个线元之间的间距为g。每根线元由两个互相垂直的线极化元组成，一个元是水平极化，另一个元是垂直极化。通过交叉极化技术，可以使天线的接收和发射方向相互垂直，从而提高天线的接收和发射效率。通过高增益技术，可以增加天线的辐射功率，提高天线的工作效能。通过有限元仿真方法，对天线阵进行性能测试和参数分析。3.有限元仿真和性能测试使用ANSYS仿真软件对设计的交叉极化高增益天线阵进行有限元仿真分析。在仿真过程中，天线阵的结构参数和天线工作频率被设置为2.4GHz。3.1天线阵的S11参数对于无线通信系统中的天线，S11参数是评估其频率选择性和反射性能的重要参数。在本文设计的天线阵中，S11参数如图2所示。图2天线阵的S11参数可以看出，天线阵在频率范围内具有较低的反射损耗，符合无线局域网的通信需求。3.2天线阵的增益和方向图天线阵的增益和方向图如图3所示。图3天线阵的增益和方向图可以看出，天线阵在水平和垂直方向上具有类似的增益，与无线局域网的通信需求相符。同时，天线阵在频率范围内具有高增益，可提高无线通信系统的通信距离和信号强度。4.结论本文研究了交叉极化高增益天线阵的设计和测试。结果表明，设计的交叉极化高增益天线阵在频率范围内具有宽带特性和高增益，适用于802.11a/b/g/n无线局域网的通信需求。可以降低信号的多径干扰和