一种小型化双频宽带天线设计

发布时间：2024-11-20 22:19

　　 提出了一种小型化双频宽带天线,天线结构由基板背面加载矩形贴片和在馈线上刻蚀一段U型槽线组成。天线制作在相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过三维仿真工具实现了天线的紧凑结构,总尺寸为25 mm×20 mm×0.6 mm。实测天线可以工作在5.8 GHz～11.0 GHz和14.5 GHz～21.5 GHz两个频段,频带内最大增益为4.23 dBi,实测与仿真结果吻合较好。该天线适合于多标准无线通信系统应用。

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【部分图文】：

图1 天线正面结构和天线背面结构

由此可以计算单极子天线的初始尺寸。天线介质基板采用FR4,相对介电常数4.4,介质基板厚度h为0.6mm。天线辐射贴片单元采用开口谐振环(SplitRingResonators,SRR)结构对称分布在FR4基板上,在基板背面一侧加载一个矩形贴片,最后在天线馈线处加载U型槽。....

图2 天线Ⅰ、天线Ⅱ结构和电压驻波比

图1天线正面结构和天线背面结构SRR辐射贴片的物理尺寸(Py+d+Py)近似为天线在低频通带处的四分之一波长,有效减小了天线辐射单元的面积。由文献[18]可知,介质基板背面加载矩形贴片能够有效增加天线的阻抗带宽。

图3 3种频率状态下天线表面电流分布

图3(a)、3(b)、3(c)分别给出了在频率为8.0GHz、16.5GHz、19.0GHz三处天线表面电流的分布情况。由图3(a)中可见,在频率为8.0GHz时,在SRR辐射贴片周围表面电流最强,天线的低频谐振频率主要由介质基板正面的SRR结构决定。如图3(b)所示,当....

图4 天线Ⅱ的回波损耗

图33种频率状态下天线表面电流分布使用仿真软件HFSS分别对天线的两个参数Gx和s进行优化。图4(a)、4(b)分别为尺寸参数Gx、s对天线回波损耗S11的影响,由图可见,当Gx为8.0mm,s为2.0mm时,天线在高低频通带内S参数得到最优且回波损耗S11<-15dB。....

本文编号：4012438