淺談某應用于WLAN/WiMAX的三頻雙環(huán)印刷單極子天線

　1 引言
　　隨著近年來無線通信技術的迅猛發(fā)展，特別是無線局域網（WLAN）和全球微波互聯(lián)接入網絡（WiMAX）的應用，更加要求能夠提供多頻段工作的新型小型化天線，這兩個網絡系統(tǒng)覆蓋了2.4–2.484/5.15–5.35/ 5.725–5.825GHz及2.5–2.69/ 3.4–3.69/5.25–5.85 GHz。共面波導天線由于具備：低表面波損耗、易與集成微波電路集成、小體積等優(yōu)點，使得其在現(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和WiMAX天線已進行了廣泛的研究。提出了一種應用于WLAN的雙頻寬帶印刷單極子天線，但是它僅可以滿足WLAN頻段的要求。
　　本文介紹一個共面波導饋電的雙環(huán)印刷單極子天線，如圖1所示。它可以滿足WLAN和WiMAX的頻帶覆蓋要求。它直接印刷在介質板上，尺寸為26mm×36mm。天線的輻射部分主要由兩個閉合的方環(huán)及一個倒T型的微帶枝節(jié)組成。我們用Ansoff公司的仿真軟件HFSS對這種天線進行了仿真和設計，然后加工出了天線實物，最后對天線實物進行了一系列參數的測量。通過測量結果和仿真結果的比較，驗證了我們設計的可行性。
　　2 天線結構和設計
　　天線的結構標注如圖1所示，整體尺寸為26mm×36mm。天線采用共面波導饋電，使得天線可以很容易地和集成微波電路集成在一起，饋線的寬度為3.3mm，和地板的間隙為0.4mm。介質板的介電常數為3.5，厚度為1.6mm。輻射部分由兩個閉合的方環(huán)及一倒T型的微帶枝節(jié)構成，大的方環(huán)的尺寸為20mm×15.5mm，決定了低端2.4GHz的工作頻段，小的方環(huán)的尺寸為10mm×13mm，決定了高端3.5/5GHz的工作頻段，通過加入倒T型的微帶枝節(jié)，調整枝節(jié)的長度及寬度，可以使得天線在3.5/5GHz頻段上獲得良好的阻抗匹配特性，在此設計中，所有的天線輻射元的寬度都統(tǒng)一地設置為1mm。
　　
　　圖1 天線結構