發(fā)現(xiàn)生活中的不便,你會(huì)怎么辦?也許有些人會(huì)選擇埋怨,但是張循和他的天線達(dá)人團(tuán)隊(duì)卻想著去解決這個(gè)不便。他們不僅將問題解決,還拿這個(gè)項(xiàng)目去參加福建省“挑戰(zhàn)杯”的比賽,并獲得了特等獎(jiǎng)。
從感應(yīng)卡失靈找到靈感
天線達(dá)人團(tuán)隊(duì)有7個(gè)成員,分別是:張循、林慶煒、林森、劉鈺偉、黃文婷、林婷和詹宏。這7位同學(xué)都是我校信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的學(xué)生。他們參加“挑戰(zhàn)杯”的作品是《用于電子商務(wù)的小型化天線設(shè)計(jì)》,這個(gè)作品的靈感來源于感應(yīng)卡失靈。
“現(xiàn)在很多地方都會(huì)使用感應(yīng)卡,但是有的時(shí)候感應(yīng)卡會(huì)失靈,這樣就很不方便,當(dāng)時(shí)我們正在學(xué)《天線與電波傳播》,就向授課老師林斌咨詢這個(gè)問題,林斌告訴我們這是感應(yīng)卡天線反饋性能不好引起的,在電子商務(wù)射頻識(shí)別領(lǐng)域,也有一些類似這樣的問題,都需要進(jìn)一步改進(jìn)。”張循說。
因此他們利用自己的專業(yè)知識(shí),想辦法改進(jìn)天線的性能,并設(shè)計(jì)了一款分形折疊天線。這款天線的諧振頻率為2.44GHz,回波損耗的最小值為-11.23dB,帶寬為71MHz(2.416-2.487GHz)。
用三種方法改進(jìn)天線
這款天線可以滿足感應(yīng)卡的需求,但是還不足以用在電子商務(wù)領(lǐng)域(一般電子商務(wù)要求回波損耗最小值應(yīng)在-20dB以下,工作帶寬應(yīng)大于200MHz)。
為了能夠讓自己的產(chǎn)品適用于電子商務(wù)領(lǐng)域,天線達(dá)人團(tuán)隊(duì)提出了三種改進(jìn)的方案:附加無源貼片、微觀分形結(jié)構(gòu)和鏡像補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。
利用改進(jìn)方案設(shè)計(jì)出來的天線性能明顯提升,其中,使用鏡像補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型方案的性能提升最為明顯,回波損耗最小值為-46.27dB,帶寬為544MHz(2.251-2.795GHz),而且能夠讓天線在兩個(gè)頻率范圍內(nèi)工作,天線的尺寸也大幅度縮小,頻帶的寬度也拓寬。
這款天線成功解決了目前市場(chǎng)上一些成熟天線存在的缺陷:尺寸過大、回波損耗最小值不夠低、工作帶寬小、難以雙頻工作,穩(wěn)定系數(shù)低等。
“我們?cè)O(shè)計(jì)的天線回波損耗更低,工作帶寬更大,全向特性好,更重要的是天線尺寸能夠得到很好的壓縮,可以在有限空間中進(jìn)行折疊,實(shí)現(xiàn)天線的小型化,保證天線可以放入電子商務(wù)終端或卡片中。”張循說,“除了用于電子商務(wù)的物流,這款天線還適用于零售、防偽、交通、圖書和航空等領(lǐng)域。”
制作天線的成本是這項(xiàng)技術(shù)能否廣泛應(yīng)用于電子商務(wù)領(lǐng)域的一個(gè)重要因素。“因?yàn)轶w積小,因此使用的材料也相對(duì)少,這款天線的成本很低,如果能夠大規(guī)模批量生產(chǎn),并改進(jìn)制作工藝,天線的成本將更為低廉。”林慶煒說。
讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)造就的創(chuàng)新成果
“能取得這些成果很感謝林斌老師,在整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行當(dāng)中,他給我們提供了很大的幫助。”張循說。
林斌在教學(xué)的過程中,很注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,他總是讓學(xué)生主動(dòng)去設(shè)計(jì)。“我們采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué),由老師提出設(shè)計(jì)任務(wù),由學(xué)生自主設(shè)計(jì),這樣可以使學(xué)生更好地自主分析設(shè)計(jì)任務(wù)的功能及性能指標(biāo)要求,提升學(xué)生綜合設(shè)計(jì)、分析問題和解決問題的能力。”林斌說,天線達(dá)人的這個(gè)項(xiàng)目,從資料收集、方案擬定、設(shè)計(jì)與調(diào)試到撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告,主要都是由學(xué)生完成,學(xué)生只有遇到難點(diǎn)的時(shí)候,他才會(huì)給他們提供一些思路。
“其實(shí)創(chuàng)新無處不在,多注意身邊的一些小細(xì)節(jié),并產(chǎn)生一定的聯(lián)想,說不定就能對(duì)某一塊領(lǐng)域所存在的缺陷提出自己的改進(jìn)想法,最終成就創(chuàng)新。”張循說。
編輯:傳媒中心 朱國(guó)財(cái)