双频段微带天线的研究与设计

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微带天线因具有体积小、重量轻、剖面低、能与载体共形、易于实现多频等优点而得到广泛应用。随着无线通信技术的不断发展,微带天线的双频及宽频带等技术越来越受到人们的关注。介绍了微带天线的基本理论及其双频技术,并设计了两款应用于无线局域网(WLAN)的双频微带天线。两款天线均采用使辐射贴片的长度对应一个谐振频率、宽度对应于另外一个谐振频率的方法来实现双频,在贴片对角线的一角采用同轴线馈电。第一款天线采用在馈电电路串入容性馈电贴片的方法使天线获得良好的阻抗匹配。第二款天线采用在介质基片开长方体槽和位于长方体槽顶端的同轴线对辐射贴片进行馈电的方法缩短馈电探针的长度,使微带天线获得良好的阻抗匹配。两款天线的阻抗带宽均能覆盖WLAN的标准IEEE802.11a/b/g/n所要求的频率范围。设计了一款利用微带天线的双频特性来扩展带宽的宽频带微带天线。以同轴线馈电的单频简单矩形微带天线为基础,采用在其矩形辐射贴片左右两边各加一个半圆的方法使天线实现了双频功能,通过在馈电点周围开回形槽的方式使天线实现阻抗匹配。通过改变两个半圆的半径来调整天线的两个谐振频率,当两个谐振频率靠得比较近时能展宽天线的带宽。仿真结果表明,天线的阻抗带宽达到1.1GHz,相对带宽为28.6%。
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