適用於筆記型電腦之WiMAX天線研究

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姓名

蔡聖權(Shen-Chiuan Tsai) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系在職專班

論文名稱

適用於筆記型電腦之WiMAX天線研究
(WiMAX antenna design for notebook)

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摘要(中)

本論文的研究目的在於設計出更適合應用於筆記型電腦的WiMAX 天線，從一開始的天線分類與WiMAX 簡介，到實際天線設計，接著分析設計天線的特性，將其與其他設計者所設計的天線做一特性比較，最後發現其天線特性不僅符合本論文所設定與規劃，特性較其他設計者所設計的天線較佳，擺放位置也與實際應用更加接近，天線本體所佔面積更大幅縮減30%，實際應用性大幅提升。

摘要(英)

The purpose of this thesis is to design a WiMAX antenna that is more suitable for notebook. From the beginning of antenna classification and WiMAX brief to actually antenna design, then analyze the antenna characteristic of our design and compare those characteristic with other design. Finally, we can find out the characteristic of our design is not only conform to the standard that we define at beginning, the location of antenna is also more close to actually application. With another advantage, the area of the antenna is reduce almost 30 % and does not affect any other characteristic of antenna. This is increasing the application region more and more.

關鍵字(中)

★ 筆記型電腦
★ 全球互通微波存取
★ 天線

關鍵字(英)

★ WiMAX
★ antenna
★ notebook

論文目次

中文摘要 .......................................... i
英文摘要 .......................................... ii
誌謝 .......................................... iii
目錄 .......................................... iv
圖目錄 .......................................... viii
表目錄 .......................................... xiii
一、序論...................................... 1
1-1 前言 ..................................... 1
1-2 研究動機 ................................. 1
1-3 天線分類方式與常見天線簡介 ............... 2
1-3-1 依照方向性分類 ........................... 2
1-3-2 依照偏極化分類 ........................... 3
1-3-3 雙極天線 ................................. 6
1-3-4 單極天線 ................................. 8
1-3-5 Patch antenna ............................ 10
1-3-6 Yagi antenna ............................. 11
1-3-7 Loop antenna ............................. 12
1-4 本篇論文研究目標 ......................... 13
二、 WiMAX .................................... 15
2-1 前言 ..................................... 15
2-2 WiMAX 簡介 ............................... 15
2-2-1 WiMAX 特色... ............................ 15
2-2-2 WiMAX 應用頻段 ........................... 17
2-3 本章總結 ................................. 18
三、 WiMAX 天線設計 ........................... 19
3-1 前言 ..................................... 19
3-2 天線設計參數介紹 ......................... 19
3-2-1 dB ....................................... 19
3-2-2 輸入阻抗 ................................. 20
3-2-3 S 參數 ................................... 20
3-2-4 史密斯圖 ................................. 21
3-2-5 回饋損失 ................................. 21
3-2-6 電壓駐波比 ............................... 22
3-2-7 指向性 ................................... 23
3-2-8 增益 ..................................... 24
3-3 常見PIFA 天線設計 ........................ 25
3-4 筆記型電腦用WiMAX 天線設計 ............... 32
3-4-1 PIFA 天線設計理論 ........................ 32
3-4-2 天線設計流程圖 ........................... 35
3-4-3 應用產品所需規格 ......................... 36
3-4-4 天線理論長度計算 ......................... 36
3-4-5 應用產品可使用面積規劃設計 ............... 37
3-4-6 模擬軟體參數設計 ......................... 38
3-4-7 短路點、饋入點位置與天線高度設計 ......... 40
3-4-8 天線主體長度設計 ......................... 42
3-4-9 短路金屬片寬度設計 ....................... 44
3-4-10 寄生元件設計 ............................. 46
3-4-11 天線內折設計 ............................. 49
3-4-12 天線設計整理 ............................. 53
3-5 本章總結 ................................. 61
四、模擬及結果分析 ........................... 62
4-1 前言 ..................................... 62
4-2 天線模擬方式與軟體簡介 ................... 62
4-3 天線模擬環境設定 ......................... 63
4-4 天線基本參數模擬結果 ..................... 64
4-5 二維場型模擬結果 ......................... 65
4-6 三維場型模擬結果 ......................... 72
4-7 數據整理與分析比較 ....................... 77
4-8 本章總結 ................................. 79
五、結論與未來研究方向 ....................... 80
參考文獻 .......................................... 81

參考文獻

[1] 根日屋英之、小川真紀，無線通訊時代的天線設計，
黃獻鋒譯，初版，全華出版社，台北縣土城市，2008
年6 月
[2] 謝擁軍等編著，Ansoft HFSS 基礎及應用，初版，西
安電子科技大學出版社，西安市，2007 年8 月
[3] Ian Hickman，RF 射頻技術實務，徐瑞明譯，第三版，
旗標出版社，台北市，民國94 年3 月
[4] 楊昭明，「行動通信基地台及QoS 介紹」，南台科技大
學，民國95 年
[5] 施和夫，「如何選用天線」，業餘無線電雜誌第11 期，
1993 年9 月
[6] 周東生，「適用於802.11n 無線接取器天線改良」，
國立中央大學，碩士論文，2008 年7 月
[7] Chih-Ming、Su Wen-Shyang Chen and Kin-Lu Wongl，
「Metal-Plate Shorted T-shaped Monopole for
Internal Laptop Antenna for 2.4/5 GHz WLAN
Operation」，IEEE AP-S Int. Symp. Dig.，Vol.2，
2004 年6 月
[8] 魏學文，「WiMAX 介紹」，國立暨南國際大學，2007 年
8 月
[9] 國家通訊傳播委員會，無線寬頻接取業務管理規則，
國家通訊傳播委員會，民國96 年3 月

指導教授

蔡木金、林嘉慶
(MU-KING TSAY、Jia-Chin Lin)

審核日期

2009-7-8

推文