一種小型化雙頻天線的設計與分析
近年來,隨著無線通信技術的飛速發(fā)展,低成本、小型化、寬頻帶的多頻天線已經(jīng)成為現(xiàn)代無線覆蓋了2. 4~ 2. 485/ 5. 15~ 5. 35/ 5. 725~ 5. 825 GHz。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/156601.htm微帶天線由于重量輕、低剖面、體積小等優(yōu)點,使得其受到了廣泛的關注。特別是無線局域網(wǎng)(WLAN)的應用,更加要求能夠提供多頻帶工作的寬帶小型化天線,WLAN 在現(xiàn)有的微波通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。近年來,國內外對WLAN 天線進行了廣泛的研究。
文獻[ 5] 提出了一種應用于5~ 6 GHz 無線通信的寬頻帶E 形微帶天線,但是僅僅工作在單一頻帶,不能滿足WLAN 的雙頻段覆蓋。
在文獻[ 5] 的基礎上,介紹一種E 形微帶貼片天線和一個微帶偶極子組合成的雙頻帶微帶天線。該天線采用縫隙耦合和電波引導的方式直接產生2 個帶寬。它能很好地滿足WLAN 和HIPERLNA( 5. 15~ 5. 35 GHz 和5. 47~ 5. 825 GHz) 的雙頻帶通信需求,同時滿足IEEE 802. 11 a/ b/ g 的通信需求,且結構簡單、易于設計和制造。天線的輻射部分主要有E 形微帶貼片和微帶偶極子組成。利用電磁仿真軟件CST 對設計天線的諧振特性和方向圖特性進行了研究,仿真結果表明,該天線能滿足WLAN 的雙頻通信需求,且增益比同類天線有所提高。
1 天線的結構和設計
天線的基本結構如圖1 所示,整個天線制作在40 ×40 mm2 的泡沫塑料( 介電常數(shù)是1. 07,與空氣的介電常數(shù)接近) 板上,介質板的高度為5 mm,E 形微帶貼片和微帶偶極子貼片的厚度均采用0. 2 mm的銅皮,接地板采用0. 2 mm 的銅皮,以確保天線有足夠的支撐強度。
圖1 天線的基本結構
從圖1 可以看出,天線的基本結構由E 形微帶貼片和微帶偶極子組成。E 形微帶貼片的兩個端臂等長,中間為同軸饋電端口。電波通過饋電端口均勻地分布在E 形微帶貼片和偶極子上,使得貼片產生兩個諧振頻率。耦合縫隙t、寬度W2、W1 和W 決定偶極子的輻射,產生低頻段的諧振頻率。E 形微帶天線產生天線的高頻段的諧振頻率,偶極子微帶天線諧振在低頻段,2 個輻射源共用一個同軸饋電。
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