一種海面上的可穿戴分形天線設計.pdf

1、在海上搜救中，快速確定落水人員位置是救援的關鍵。天線是海上無線搜救裝置中最重要的設備。傳統(tǒng)的海上搜救系統(tǒng)主要有搜救雷達應答器系統(tǒng)和應急無線電示位標系統(tǒng)，一般體積較大，不便于落水人員使用。因此，研究一種可直接穿戴在落水人員身上的天線，對海上落水人員的搜救具有重要意義。
　　首先，論文從大氣波導、鹽霧環(huán)境和海水等因素出發(fā)，研究了其對天線性能的影響。電磁波在大氣波導中存在超視距傳播，垂直極化的天線更利于電磁波的超視距傳播;鹽霧環(huán)境主要影

2、響天線的匹配，通過計算鹽霧的相對介電常數(shù)和波阻抗，可知通常的鹽霧環(huán)境對天線性能影響不大。天線靠近或部分浸入海面時，天線與海水間存在感應電容，會改變天線的工作特性。
　　其次，基于上述對天線工作環(huán)境的分析，設計了一個工作在142MHz的V形振子天線。天線采用二次分形形式，選擇合適的V形夾角θ和接地面尺寸以實現(xiàn)天線在其工作環(huán)境中較好的匹配和輻射性能。采用銅箔制作一個V形天線樣品，實測結(jié)果表明天線在142MHz附近有良好的匹配特性和水平

3、全向輻射性能?？紤]到天線實際工作時會產(chǎn)生形變，分別對天線的單次彎折、多次彎折和傾斜對天線性能的影響進行了分析，仿真結(jié)果表明其對天線性能影響較小。
　　最后，通過引入開口結(jié)構(gòu)對上述V形振子天線進行進一步的小型化設計。引入開口結(jié)構(gòu)可以增加所設計天線的電長度，從而明顯減小天線尺寸;同時，通過調(diào)節(jié)天線饋電點位置并微調(diào)天線結(jié)構(gòu)可以改善由引入開口結(jié)構(gòu)帶來的天線失配問題。改進后的天線與之前所設計V形振子天線相比，尺寸從583mm×386.4mm