应用于WLAN的小型双频微带天线设计
发布时间：2019-07-30 08:55
【摘要】：无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的技术,其基于IEEE802.11标准,可以在局域网络环境中使用ISM频段中的2.4GHz和5GHz频段进行无线连接,由于该频段无需授权和无线通信技术的发展,WLAN的应用范围越来越广泛。天线作为WLAN系统中的关键部件,也必须适应WLAN通信技术的发展,因此,设计出能够满足WLAN通信需求的高性能的天线十分必要,并且具有重要的实际意义和应用价值。目前常用的无线局域网的标准共有三种,即IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g。其中,802.11b和802.11g标准使用的是2.4GHz频段(2.4-2.484GHz),802.11a标准使用的是5GHz频段(5.15-5.35GHz,5.725-5.825GHz),本文主要针对WLAN的这三个标准,使用电磁仿真软件HFSS设计了两款新型的双频微带天线,这两款天线都采用普通的FR4材料作为介质基板,具有成本低,体积小的优点。第一款天线采用微带线馈电,天线辐射贴片采用一个折叠的T形辐射振子和两个位于T形辐射贴片两侧的相互对称的矩形贴片组成,折叠的T形振子减小了天线的尺寸,对称的天线结构使天线的方向图良好,天线的工作频率为2.4GHz-2.52GHz和4.5GHz-7.5GHz两个频段,覆盖了WLAN的三个工作频段,并且在工作频段内具有较高的增益,性能较好。第二款天线为同轴线馈电的微带贴片天线,通过开在贴片的两条边上的阶梯型槽和贴片内部的折叠形缝隙,使天线工作在WLAN的2.4GHz和5.2GHz两个频段,并同时减小了天线的体积。
【图文】：
高介电常数的陶瓷介质以减小天线的体积，并且采用功分器产生两个相互正交分量对天线进行馈电，同时激励起天线的TM01和TM10模，使天线圆极化工作文献[22]设计的天线由上下层贴片均由正方形贴片同心放置在介质基板上，上贴片工作在高频段，下层贴片工作在低频段，作为发射天线，并可作为上层接天线的接地面。贴片的四周有四个短截线，通过调节短截线的长度可以对天线谐振频率和输入阻抗进行微调。文献[23-30]在天线的内部开槽设计双频微带天线，，文献[26]设计了一个微线馈电的微带贴片天线，在贴片上开L形槽实现双频工作。文献[27]通过在贴上开U形槽实现微带天线的多频工作，并比较了开U形槽数量不同对天线带宽频带的变化情况。文献[28] 利用矩量法分析了在矩形和三角形贴片上加载缝实现双频段工作的原理及天线特性随缝隙位置、尺寸的变化规律。文献[29]采单点馈电单层微带天线结构，通过开槽改变微带天线的高次模的电流，实现双和圆极化工作，并通过在介质和接地板之间引入空气层，来降低Q值，增大天带宽。
高介电常数的陶瓷介质以减小天线的体积，并且采用功分器产生两个相互正交分量对天线进行馈电，同时激励起天线的TM01和TM10模，使天线圆极化工作文献[22]设计的天线由上下层贴片均由正方形贴片同心放置在介质基板上，上贴片工作在高频段，下层贴片工作在低频段，作为发射天线，并可作为上层接天线的接地面。贴片的四周有四个短截线，通过调节短截线的长度可以对天线谐振频率和输入阻抗进行微调。文献[23-30]在天线的内部开槽设计双频微带天线，文献[26]设计了一个微线馈电的微带贴片天线，在贴片上开L形槽实现双频工作。文献[27]通过在贴上开U形槽实现微带天线的多频工作，并比较了开U形槽数量不同对天线带宽频带的变化情况。文献[28] 利用矩量法分析了在矩形和三角形贴片上加载缝实现双频段工作的原理及天线特性随缝隙位置、尺寸的变化规律。文献[29]采单点馈电单层微带天线结构，通过开槽改变微带天线的高次模的电流，实现双和圆极化工作，并通过在介质和接地板之间引入空气层，来降低Q值，增大天带宽。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN822;TN925.93
本文编号：2520789
【图文】：
高介电常数的陶瓷介质以减小天线的体积，并且采用功分器产生两个相互正交分量对天线进行馈电，同时激励起天线的TM01和TM10模，使天线圆极化工作文献[22]设计的天线由上下层贴片均由正方形贴片同心放置在介质基板上，上贴片工作在高频段，下层贴片工作在低频段，作为发射天线，并可作为上层接天线的接地面。贴片的四周有四个短截线，通过调节短截线的长度可以对天线谐振频率和输入阻抗进行微调。文献[23-30]在天线的内部开槽设计双频微带天线，，文献[26]设计了一个微线馈电的微带贴片天线，在贴片上开L形槽实现双频工作。文献[27]通过在贴上开U形槽实现微带天线的多频工作，并比较了开U形槽数量不同对天线带宽频带的变化情况。文献[28] 利用矩量法分析了在矩形和三角形贴片上加载缝实现双频段工作的原理及天线特性随缝隙位置、尺寸的变化规律。文献[29]采单点馈电单层微带天线结构，通过开槽改变微带天线的高次模的电流，实现双和圆极化工作，并通过在介质和接地板之间引入空气层，来降低Q值，增大天带宽。
高介电常数的陶瓷介质以减小天线的体积，并且采用功分器产生两个相互正交分量对天线进行馈电，同时激励起天线的TM01和TM10模，使天线圆极化工作文献[22]设计的天线由上下层贴片均由正方形贴片同心放置在介质基板上，上贴片工作在高频段，下层贴片工作在低频段，作为发射天线，并可作为上层接天线的接地面。贴片的四周有四个短截线，通过调节短截线的长度可以对天线谐振频率和输入阻抗进行微调。文献[23-30]在天线的内部开槽设计双频微带天线，文献[26]设计了一个微线馈电的微带贴片天线，在贴片上开L形槽实现双频工作。文献[27]通过在贴上开U形槽实现微带天线的多频工作，并比较了开U形槽数量不同对天线带宽频带的变化情况。文献[28] 利用矩量法分析了在矩形和三角形贴片上加载缝实现双频段工作的原理及天线特性随缝隙位置、尺寸的变化规律。文献[29]采单点馈电单层微带天线结构，通过开槽改变微带天线的高次模的电流，实现双和圆极化工作，并通过在介质和接地板之间引入空气层，来降低Q值，增大天带宽。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN822;TN925.93
【引证文献】
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1 吴泽森;环境无线电波能量获取系统研究[D];西南科技大学;2017年
本文编号：2520789
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