基于周期性結(jié)構(gòu)的緊湊型無線通信微帶天線研究.pdf

1、天線作為無線通信中電磁波信號(hào)的“出口”和“入口”已經(jīng)隨著信息高速化發(fā)展成為了科研熱點(diǎn)之一。市場上電子產(chǎn)品層出不窮使得客戶對無線終端產(chǎn)品的要求不再那么單一,而是逐漸向體積小、攜帶方便、穩(wěn)定性高等性能發(fā)展,于是對終端天線的性能也提出了小型、寬頻以及高穩(wěn)定性的要求。因此,小型、寬帶、高增益天線的研究成為了近年來天線研究的熱點(diǎn)。
　　1.本文首先分析了電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)特性,將EBG單元結(jié)構(gòu)等效成LC諧振電路,計(jì)算出諧振頻率與單元尺寸

2、之間的關(guān)系,改進(jìn)并提出了倒“T”型雙頻微帶天線。天線的尺寸為50×50mm2,經(jīng)過理論計(jì)算得到雙頻工作中心頻率分別為2.4GHz和5.2GHz,在中心頻率為2.4GHz的頻帶寬度為805MHz(2.099GHz-2.944GHz),在中心頻率為5.2GHz的頻帶寬度為831MHz(4.568GHz-5.409GHz),增益達(dá)3.1dBi,可以覆蓋WLAN頻段標(biāo)準(zhǔn)。加工出天線實(shí)物測試所得天線在中心頻率為2.4GHz的頻帶寬度為761MHz

3、(2.113GHz-2.874GHz),在中心頻率為5.2GHz的頻帶寬度為945MHz(4.553GHz-5.498GHz),增益達(dá)2.6dBi,仿真與測試結(jié)果基本吻合。同時(shí)提出了基于EBG結(jié)構(gòu)的叉形雙頻微帶天線,經(jīng)過理論計(jì)算得到基于EBG結(jié)構(gòu)的叉型雙頻微帶天線的尺寸為51.5×40mm2,雙頻工作中心頻率分別為2.4GHz和5.8GHz,工作頻段為1912MHz-2548MHz和5136MHz-6136MHz,增益達(dá)3.1dBi。兩

4、種微帶天線在保持微帶天線尺寸較小的情況下,帶寬最高可達(dá)1GHz左右,因此EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于微帶天線控制天線尺寸的同時(shí)得到了較寬的帶寬。
　　2.針對基于互補(bǔ)開口諧振環(huán)(CSRR)結(jié)構(gòu)的諧振原理,提出了基于CSRR結(jié)構(gòu)的微帶天線。為了保持統(tǒng)一的對比標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)中保持微帶天線的輻射貼片尺寸不變,提出了方形、螺旋形和圓形CSRR結(jié)構(gòu)的微帶天線。經(jīng)過理論計(jì)算得到三種微帶天線的尺寸都是25×25mm2,工作中心頻率分別為5.5GHz、5.2GH

5、z和5.5GHz,帶寬分別為140MHz、255MHz和190MHz,增益分別為6.4dBi、5.8dBi和6.4dBi,將三種天線加工成天線實(shí)物進(jìn)行測試,得到天線的工作中心頻率分別為5.5GHz、5.2GHz和5.5GHz,帶寬分別為124MHz、279MHz和178MHz,增益分別為6.1dBi、6.1dBi和5.8dBi。文章最后對于影響微帶天線性能的尺寸參數(shù)做了對比分析。這三種天線使用CSRR結(jié)構(gòu)作為天線的接地板結(jié)構(gòu),使得天線尺