【正文】 ....................................................................... 14 二、微帶天線的優(yōu)缺點(diǎn)及展寬頻帶的方法 ................................................ 14 三、天線單元的饋電方法 ............................................................................ 16 第三節(jié) 印刷單極子天線 ..................................................................................... 17 一、印刷單極子天線與微帶天線的聯(lián)系和區(qū)別 ........................................ 17 二、印刷單極子天線原理 ............................................................................ 18 第四節(jié) 本章小結(jié) ................................................................................................. 21 第三章 應(yīng)用于 WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線的特點(diǎn)與 HFSS軟件介紹 ....... 22 第一節(jié) WLAN/MiMAX雙頻帶印刷天線特點(diǎn) ................................................ 22 第二節(jié) WLAN/WiMAX天線的設(shè)計(jì) ................................................................ 22 第三節(jié) HFSS簡(jiǎn)單介紹 ...................................................................................... 23 第四節(jié) 本章小結(jié) ................................................................................................. 25 第四章 WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天 線 具體流程和仿真結(jié)果 ........................... 26 第一節(jié) 綜述 WLAN/WiMAX雙頻印刷天線的設(shè)計(jì) ..................................... 26 第二 節(jié) WLANWI\MiMAX雙頻帶印刷天線的模型構(gòu)建與仿真 ................. 26 一、天線的模型構(gòu)建 .................................................................................... 26 二、結(jié)果分析 ................................................................................................ 37 第二節(jié) 本章小節(jié) ................................................................................................. 39 第五章 總結(jié)和展望 .................................................................................................... 40 一、 總結(jié) ......................................................................................................... 40 二、 展望 ......................................................................................................... 40 致 謝 .......................................................................................................................... 41 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 42 附 錄 .......................................................................................................................... 43 一、英文原文： ................................................................................................... 43 二、英文翻譯： ................................................................................................... 54 前 言 中國(guó)的天線產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，從購(gòu)買成熟方案到自主設(shè)計(jì)，在短短的幾十年的時(shí)間里，發(fā)展迅速并運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，可以說(shuō)目前中國(guó)天線研究設(shè)計(jì)行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了非常興盛的狀態(tài)。它具有小型化、結(jié)構(gòu)緊湊、便于內(nèi)置、制作簡(jiǎn)單、低成本、全向輻射、可同時(shí)工作在多個(gè)頻帶內(nèi)等特性，因而目前被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其是移動(dòng)終端。因此，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（ WLAN）就必須實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)要求： 1．可靠性：無(wú)線局域網(wǎng)的系統(tǒng)分組 丟失率應(yīng)該低于 105， 誤碼率 應(yīng)該低于108。 WiMAX(World wide Interoperability for Micrwave Access),即全球微波互聯(lián)接入。印刷天線，設(shè)置于基板上，其包括信號(hào)饋入部與輻射體。天線是收音機(jī)必備裝置，接收所有微弱電磁信號(hào)之用，是暴露在最外面獨(dú)立的金屬件。常見(jiàn)的槽有 U 型槽， L 型槽等。 包括天線的基本電參數(shù) ,天線單元的饋電方法等等。為了確定一個(gè)天線會(huì)將多大的功率輻射出去，就要有反映這種能力的參數(shù)，這就是由輻射功率導(dǎo)出的輻射電阻。因?yàn)殡娮璧墓β蕮p耗也是一種無(wú)法收回的能量。 設(shè)天線輸入端的反射系數(shù)為 Γ（或散射參數(shù)為 S11），則天線的電壓駐波比為 （ ） 回波損耗為 （ ） 輸入阻抗為 （ ） 其中 Z0為饋線的特性阻抗。 所謂 E 面，就是電場(chǎng)矢量所在的平面。因此，需要另一個(gè)電參數(shù)來(lái)表示天線集束能量的能力，這就是方向系數(shù)。在同一系統(tǒng)中，收、發(fā)天線的極化必須相同，若接收 天線的極化與入射平面波的極化一致，則稱極化匹配。換句話說(shuō)，對(duì)于同一天線來(lái)說(shuō)，既要寬頻帶，又要增益高，就只有犧牲天線的尺寸。 二、微帶天線的優(yōu)缺點(diǎn)及展寬頻帶的方法 和常規(guī)的微波天線相比，微帶天線具有一些優(yōu)點(diǎn)如體積小、重量輕、剖面薄、易與 載體表面共性制造成本低，易大量生產(chǎn)易實(shí)現(xiàn)多功能，易集成天線的散射截面較小容易制成雙頻率工作的天線饋線和匹配網(wǎng)絡(luò)可以和天線結(jié)構(gòu)同時(shí)制作。 采用縫隙耦合饋電方式，往往能大大拓展帶寬，一般采用微帶饋線縫隙耦合方式，或 CPW（共面波導(dǎo)）縫隙耦合饋電方式。 降低諧振天線品質(zhì)因素的方法也很多，比如，對(duì)于微帶天線來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的方法就是降低介質(zhì)板的介電常數(shù)。匹配需要恰當(dāng)選擇饋電的位置，同時(shí)饋電的位置也會(huì)影響輻射特性。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是饋電點(diǎn)可以選在貼片的任意位置，有利于天線匹配，也同時(shí)避免了附加匹配電路，在一定程度上能夠減少天線的尺寸；同軸電纜位于接地板面，與輻射貼片不在同一面，從而能夠減少對(duì)方向圖的干擾。印刷天線和微帶天線都是目前最常使用的兩種類型的天線。 對(duì)長(zhǎng)度 L 分別取 32mm、 34mm 和 36mm 進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如圖 所示。 第三章 應(yīng)用于 WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線的特點(diǎn)與 HFSS軟件介紹 第一節(jié) WLAN/MiMAX雙頻帶印刷天線特點(diǎn) 應(yīng)用于，利用改進(jìn)的叉子形的輻射貼片和寄生輻射貼片，使得天線形成兩個(gè)諧振頻帶，即 和 5GHz。其中，最低頻率是由天線輻射單元的參數(shù) W 和 L決定。 天線結(jié)構(gòu)布局 饋電點(diǎn)處的焊盤尺寸要求不小于 2x3mm，饋電點(diǎn)靠近（手機(jī) PCB板）的邊緣處，使用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可使饋點(diǎn)與傳輸線相連，于彈片接觸而言，折疊點(diǎn)和 PCB焊點(diǎn)的長(zhǎng)度應(yīng)保持在 4～ 5毫米范圍 內(nèi)。 第三節(jié) HFSS簡(jiǎn)單介紹 在本書所要設(shè)計(jì)的雙頻帶印刷天線的仿真軟件是 HFSS。 因此選擇 Driven Modal 模式比較合適，當(dāng)然也可以選擇 Driven Terminal。一般來(lái)說(shuō)，仿真天線時(shí)都是先估計(jì)它的諧振頻率，然后設(shè)置該諧振頻率作為工作頻率。軟件覆蓋整個(gè)電磁頻段，提供完備的時(shí)域和頻域全波算法。現(xiàn)有的大量文獻(xiàn)中涉及到雙頻天線設(shè)計(jì)的大多為介紹已經(jīng)設(shè)計(jì)好的天線結(jié)構(gòu)和特性，較少涉及到天線設(shè)計(jì)的詳細(xì)過(guò)程，所以在設(shè)計(jì)新頻段的同種結(jié)構(gòu)的天線時(shí)，仍還有大部分的工作急待探究，而這往往也不利于縮短天線的設(shè)計(jì)周期。 圖 本次設(shè)計(jì)雙頻帶印刷天線的結(jié)構(gòu)如下圖 。貼片 P1是由幾個(gè)矩形組合而成的，依次把幾個(gè)矩形畫好后全選中已經(jīng)畫好的這幾個(gè)矩形，點(diǎn)擊軟件上的，把它們連接在一起。 創(chuàng)建參考地 在介質(zhì)板背面創(chuàng)建一個(gè)矩形面，并將其命名為 GND。再雙擊操作歷史樹 Airbox節(jié)點(diǎn)下的 CreateBox，打開新建長(zhǎng)方體屬性對(duì)話框的 Command選項(xiàng)卡，在該選 項(xiàng)卡中設(shè)置長(zhǎng)方體的頂點(diǎn)坐標(biāo)和大小。在對(duì)話框的 Name文本框中輸入端口名稱 1，端口阻抗保留默認(rèn)的 50ohm不變，單擊 按鈕。同時(shí)添加 ，選擇快速（ Fast）掃頻類型，然后分析天線在 。 圖 如圖 ，表示當(dāng)前的 HFSS 設(shè)計(jì)正確且完整。如圖所示，叉子形輻射貼片 P1可以是天線 。 圖 二、結(jié)果分析 利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 Agilent—E5071B 對(duì)加工后的天線模型進(jìn)行 了測(cè)試，圖 給出了天線回波損耗的實(shí)測(cè)和仿真結(jié)果對(duì)比。同時(shí)對(duì)軟件 HFSS有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。但由于科研時(shí)間和實(shí)驗(yàn)條件有限，上述的工作還有很多有待于今后進(jìn)一步探討和完善的地方： (1)尚未對(duì)天線多頻機(jī)理進(jìn)行等效電路的提取。同時(shí)指導(dǎo)我的周麗學(xué)姐，我在仿真以及論文的寫作過(guò)程遇到的問(wèn)題，她都不厭其煩的幫助我一一解決。 Kim Y. J. Suppression of cable leakage current for edgefed printeddipole UWB antennas using leakageblocking slots[J]. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 20xx, 5: 183186 [8] Manoj J.。 Wong . Printed doubleT monopole antenna for dualband WLAN operations[J], IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 20xx, 51(9): 21872192 附 錄 一、英文原文： Optimization of MultiBand Reconfigurable PIFA Antenna I. INTRODUCTION Reconfigurable antennas have gained momentum in the context of cognitive radio and software defined radio (SDR). It is indeed useful to try and give antennas the same agility and flexibility as the radio itself, through the use of active ponents. Mainly, reconfigurable antennas can change either their matching frequency bands or their radiation patterns [1][2][3]. In this paper