1. 本选题研究的目的及意义
随着无线通信技术的快速发展,人们对高速率、高可靠性的无线网络需求日益增长。
传统的单输入单输出(SISO)天线系统已经无法满足日益增长的数据传输需求,而多输入多输出(MIMO)技术的出现为解决这一问题提供了有效途径。
MIMO技术通过使用多个发射和接收天线,利用空间复用和分集技术,可以显著提高无线通信系统的信道容量、传输速率和信号质量。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对MIMO天线技术进行了广泛的研究,并在2.4GHzWiFi频段MIMO天线的设计方面取得了一系列成果。
国内方面,清华大学、东南大学、电子科技大学等高校在MIMO天线理论、设计方法和应用等方面开展了深入研究。
例如,[参考文献1]提出了一种基于EBG结构的双频MIMO天线,该天线工作在2.4/5GHz频段,具有良好的隔离度和增益性能。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容如下:1.研究MIMO天线的基本理论,包括MIMO系统模型、空间复用、分集技术、信道容量等基本概念,以及天线性能参数如驻波比、增益、方向图、隔离度等的定义和计算方法。
2.研究2.4GHzWiFi频段的传播特性,包括路径损耗、多径效应、阴影衰落等,以及相关的天线设计标准和规范,例如IEEE802.11n/ac/ax等。
3.设计一款工作于2.4GHzWiFi频段的MIMO天线单元。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法。
首先,将进行文献调研,了解MIMO天线的基本理论、设计方法以及国内外研究现状,特别是2.4GHz频段MIMO天线的设计进展。
在此基础上,确定本课题的研究内容和技术路线。
5. 研究的创新点
本课题的研究预期将在以下几个方面有所创新:
1.MIMO天线小型化设计:针对2.4GHz频段MIMO天线尺寸相对较大的问题,探索采用新型的天线结构或技术,例如,使用高介电常数材料、加载电磁带隙结构等,以实现天线的小型化设计,使其更易于集成到移动设备中。
2.MIMO天线宽带设计:针对2.4GHz频段WiFi应用对带宽的要求不断提高的趋势,研究采用宽带天线技术,例如,使用多谐振结构、阻抗匹配网络等,以扩展天线的工作带宽,满足未来更高数据传输速率的需求。
3.MIMO天线高隔离度设计:针对MIMO天线单元之间存在互耦,影响天线性能的问题,研究采用新型的去耦技术,例如,使用电磁带隙结构、中和线等,以抑制天线单元之间的互耦,提高天线的隔离度,从而提升MIMO系统的性能。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 周悦,张健,黄玲,等.基于5G NR的WiFi 6并发共存技术研究[J].电信科学,2021,37(12):1-13.
[2] 何丽珠,周浩,张军,等.面向2.4GHz频段的双极化MIMO天线设计[J].电子与封装,2022,22(07):12-16.
[3] 郑仕链,黄志祥,郑宏兴,等.工作于2.4/5.8 GHz的双频段MIMO天线设计[J].电子设计工程,2022,30(18):23-28.
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