【正文】 Suma M. N., et al. Compact dualband antenna for DCS/ WLAN applications[J]. Microwave and Optical Technology Letters, 20xx, 48(5): 856859 [9] Multari M.。以后可以在等效電路這一部分進一步研究。實測結(jié)果表明，天線模型的回波損耗小于一 10dB的工作頻帶為 —2． 65GHz和 5． 1～ 6． 95GHz，相對帶寬分別為 13． O％和 30． 7％，滿足了 2． 4／ 5． 2／ 5． 8GHzWLAN和 5． 5GHzWiMAx對工作帶寬的基本要求。右鍵單擊工程樹下的 Analysis節(jié)點，在彈出的快捷菜單中選擇【 Analyze All】命令，開始運行仿真計算。如下圖 。 圖 設(shè)置邊界條件 （ 1）把輻射貼片 tiepianP1和參考地 GND設(shè)置為理想導(dǎo)體邊界 選中平面模型 tiepianP1，然后單擊鼠標右鍵，在彈出快捷菜單中選擇【 Assign Boundary】 → 【 Perfect E】命令，打開理想導(dǎo)體邊界條件設(shè)置對話框，如下圖 。而本次設(shè)計的所需基板為 FR4的介質(zhì)基板。 CST 具有強大的天線設(shè)計及后處理的功能，它可以計算天線的頻域參量，如增益、方向性、遠場方向圖、遠場 3D 圖和 3dB 帶寬等。 （ 3）材料選?。合到y(tǒng)內(nèi)部自帶各種介質(zhì)基片材料，可以從材料庫里選擇需要的材料。輻射單元的邊緣設(shè)置并沒有特殊的要求，它既可以超出接地片的邊緣，也可以盡可能的離接地片的邊緣很近。因此，該天線在無線多頻帶通信系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景。而印刷天線的的輻射貼片下方是 沒有地板的，地板僅位于饋線的下方，所以印刷天線都是全向天線，這也是它的最大優(yōu)點。饋電點的位置將決定激勵出哪種模式。 縫隙耦合可大大拓展微帶天線的帶寬，但是由于縫隙本身往往會產(chǎn)生諧振，會導(dǎo)致后向輻射較大，因此，可在饋線的底部多增加一層反射面，或一個諧振腔，用于減小后向輻射，增加天線的前后比。為了系統(tǒng)使用的需要，有時要顧及到多項指標，需要采取折中的辦法。 七、增益系數(shù)（ Gain） 增益系數(shù)是綜合衡量天線能量轉(zhuǎn)換和方向特性的參數(shù)，它是方向系數(shù)與天線效率的乘積，記為 G ，即 （ ） 天線的增益系數(shù)描述了天線與理想的無方向性天線相比在最大輻射方向上將輸入功率放大的倍數(shù)。 三、效率 天線的效率 ηA用以度量天線轉(zhuǎn)換能量的有效性，它也是天線的重要指標之一。為了便于比較不同天線的定向輻射能力，需要引入方向系數(shù)。 第四節(jié) 天線設(shè)計的仿真軟件 用于計算仿真高頻電磁場的軟件有很多，用于本次設(shè)計的軟件主要是 HFSS。輻射體用于收發(fā)電磁波信號，包括第一輻射部、第二輻射部及導(dǎo)引段。 3．數(shù)據(jù)速率：為了滿足局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的需要，無線局域網(wǎng)的 數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在 54Mbps以上。隨著科技的進步，天線的性能不斷提高，從而為信息的傳輸提供了更好的有效性和可靠性保證，天線發(fā)展演化出來了不同的發(fā)展方向，一類是大規(guī)模陣列天線，主要用于空間技術(shù)上，大型的雷達基站等方面；另一類則是微帶天線，微帶天線又可以細分好多種，而應(yīng)用于 WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線只是其中之一。本文提出了一種應(yīng)用 WLAN/WiMAX通信系統(tǒng)的新型雙頻帶印刷天線。 應(yīng)用于 WLAN/WiMAX 雙頻帶印刷天線 是一種具有水平和垂直兩種極化特性的天線。 8．電磁環(huán)境：無線局域網(wǎng)應(yīng)考慮電磁對人體 和周邊環(huán)境的影響問題。 形象解釋。 第二章 :天線的基本理論。從這一意義來說，可以把它比做電路上電阻的功率損耗。通常天線的方向性用兩個特定的互相垂直的平面上的方向圖來表示，即 E面和 H 面。需要指出的是，當圓極化波入射到一個對稱目標上時，反射波是反旋向的。貼片導(dǎo)體通常是銅和金，它可以是任意形狀，常見的有矩形、圓形和三角形等等。下面主要介紹一下第一類方法。 2. 底饋 這種饋電方式又稱為同軸線饋電，是一種用得較多的饋電方式。我們在數(shù)值仿真軟件中建立起一個類似圖 ，如圖 。其中天線諧振頻率的帶寬和天線的高度 H 密切相關(guān) [9]。若天線高度不夠，可挖空 PIFA天線下面的接地板，于其背面加一個可作為短路片的金屬片，其作用是作為參考地，也可以滿足設(shè)計帶寬的要求。 （ 5）設(shè)置模型迭代求解的目標及工作頻率：首先要設(shè)定仿真模型的工作頻率，由于網(wǎng)絡(luò)的大小是和波長有一定關(guān)系的，所以這一步的設(shè)置對仿真結(jié)果也有重要的影響。故而需要設(shè)計者去反復(fù)的優(yōu)化仿真，以滿足設(shè)計要求。 圖 創(chuàng)建輻射貼片 在介質(zhì)基片的上表面創(chuàng)建一個完全對稱的叉子形輻射貼片 P1（如圖 a所示），從軟件主菜單選擇命令【 Draw】 → 【 Rectangle】 ,然后在三維模型窗口上隨便畫一個矩形，在用變量修改其起點坐標和長寬。 從主菜單欄中選擇【 Draw】 → 【 Box】命令，在三維模型窗口中創(chuàng)建一個任意大小的長方體，然后打開新建長方體屬性對話框中 Attribute選項卡把名稱改為 Airbox。 求解設(shè)置 因為微帶天線的工作頻率為 ，所以求解頻率設(shè)置為 。 圖 圖 圖 給出了只有輻射貼片 P1 時，天線的回波損耗的仿真結(jié)果。 第二節(jié) 本章小節(jié) 本章給出了實現(xiàn) WLAN/WiMAX 雙頻印刷天線仿真的具體流程 。尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師郝宏剛老師，他對我進行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。 Wu . Yshaped monopole antenna with dualbroadband operation for WLAN[J]. Microwave and Optical Technology Letters, 20xx,48(8): 14761480 [12] Kuo .。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！ 參考文獻 [1]鐘順時．微帶天線理論與應(yīng)用 [M]西安 ：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 1991 [2]李曉東 . 應(yīng)用于 WLAN 和 WiMAX的雙頻帶印刷天線設(shè)計 (海軍南海艦隊信息化處，廣東湛江 524001) [3] 丁婕琛 . 新型超寬帶天線的研究 /設(shè)計和制作 [D]. 浙江大學(xué)， 20xx [4]趙國慶．雷達對抗原理 [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社 ， 1999． [5] Zhang Y.。實測結(jié)果表 明，天線滿足 2． 4／ 5． 2／ 5． 8GHzWLAN 和 5． 5GHzWiMAX頻帶的阻抗帶寬，并具有良好的全向輻射特性和可觀的增益。 圖 從圖 ，在有了寄生輻射貼片 P2之后，天線的第二個諧振頻率（ ）向低端移動，在同時并沒有影響 頻點的位置，展寬了天線的工作頻段。 展開工程樹下的 Analysis節(jié)點，右鍵單擊求解設(shè)置項 Sepup1，在彈出的快捷菜單中選擇【 Add Frequency Sweep】命令，單開 Edit Sweep對話框，完成如圖 。 圖 設(shè)置端口激勵 在設(shè)計中，把端口平面 Port設(shè)置集總端口激勵，端口阻抗設(shè)置為 50歐姆。如下圖 。 圖 輸入?yún)?shù)以及參數(shù)的值 為考察結(jié)構(gòu)尺寸對天線電性能的影響，采用 3D 電磁仿真軟件 Ansoft HFSS V13對設(shè)計 的天線進行 了 仿真分析 ，經(jīng)過加工調(diào)試天線的尺寸如下 ： L=36 mm， Ll= 18 mm ， L2 =5 mm ， L3=7 mm ， L4 =6 mm ， L5= 5 mm ，L6=15 mm ， L7=5 mm ， W = 18 mm ， W1=2 mm ， W2 = 4 mm ， W3=2 mm ， w4=1． 5 mm ， H =1 mm。 由于 Ansoft HFSS 高頻電磁仿真軟件的精確的處理能力，在天線的設(shè)計和分析過程中起著重要的作用。下 面就簡要介紹一下 HFSS 的基本使用步驟。內(nèi)置天線在設(shè)計的 時候應(yīng)使其與周圍較大金屬物體之間的距離保持在 6mm以上，并要求其與 LCD、液晶屏、按鍵等的彎曲電纜、連接振蕩器或揚聲器的導(dǎo)線等有良 好的接地。 綜上，對于一般的平面單極子天線，天線的最低點諧振頻率 f1 與輻射體的長度 L、寬度 W 和接地板與輻射體的間距 G 有著密切的聯(lián)系，其中長度 L 和接地板與輻射體的間距 G 起主要作用。 由于印刷天線剖面薄，體積小，重量輕，造價低，最重要的是具有全向輻射 性能，并且能與線路板有機結(jié)合，且具有很好的共形設(shè)計潛質(zhì)。然而，不管使用什么方式來拓展阻抗帶寬，都有可能會使方向圖變差，因此在設(shè)計天線時，應(yīng)當兼顧方向圖。 間隙耦合方式的特點是直接饋電 的貼片只有一塊，而其他一塊或多塊輻射單元是通過耦合方式來饋電的。 工程研制中要求天線在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，它的主要電性能如電壓駐波比、增益、主瓣寬度、副瓣電平、極化特性等必須滿足技術(shù)指標。所謂主瓣寬度，即是輻射功率密度降至最大輻射方向一半時的兩個發(fā)射方向之間的夾角。從天線與傳輸線匹配的觀點來看，需要具體地確定天線的阻抗大小，以便于采取措施使天線和傳輸線匹配良好。 第五章：總結(jié)和展望；對整個論文進行了總結(jié)，并提出作者認為下一步手機天線設(shè)計有待解決的問題和發(fā)展前景。所謂雙頻天線是指具有兩個諧振頻率的天線，天線實現(xiàn)雙頻或多頻有多種方法。 第二節(jié) 印刷單極子天線 印刷天線簡單的說，就是可以印刷出來的天線。無線局域網(wǎng)擁有良好的靈活性和移動性，并且安裝便捷易于進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整，易于擴展，故障定位容易的優(yōu)點。接著，介紹了 WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線的特點和設(shè)計特點以及設(shè)計要求。 其次 ,詳細地回顧了天線的基本理論 ,包括天線的基本電參數(shù) ,天線單元的饋電方法等等。它是是相當便利的 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ，它利用 射頻 （ Radio Frequency； RF）的技術(shù)，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線（ Coaxial）所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，使得 無線局域網(wǎng) 絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它，達到 “信息隨身化、便利走天下 ”的理想境界。 WiMAX的技術(shù)起點較高，采用代表未來通信技術(shù)發(fā)展方向的 OFDM OFDMA、 AAS、 MIMO 等先進技術(shù)，隨著技術(shù)標準的發(fā)展， WiMAX逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的移動化，而 3G則實現(xiàn)移動業(yè)務(wù)的寬帶化，兩種網(wǎng)絡(luò)的融合程度會越來越高。 第三節(jié) 雙頻及多頻天線 無線通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，每個領(lǐng)域包括蜂窩電話、全球定位系統(tǒng) (GPS)、合成孔徑雷達 (SAR)、衛(wèi)星通信等都需要重量輕、剖面低、制造簡單、易共形的寬頻帶或雙頻段天線。 第四章： WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線 具體流程和仿真結(jié)果。因此，從電路的觀點看，天線可以等效為一個阻抗。 根據(jù)方向圖可以確定主瓣寬度。我們通常說的窄帶天線是指相對帶寬小于 1%的天線；寬帶天線是指相對帶寬在 1%到 25%之間的天線；而超寬帶天線是指相對帶寬高大于 25%的天線。下面介紹幾種近年來倍受關(guān)注的展寬微帶天線頻帶的方法。比如，在貼片天線上加一些過孔或者挖一些縫隙就可以影響天線的諧振頻率和 Q 值大小，這樣做的好處是不會導(dǎo)致天線尺寸的增加。這種印刷單極天線與平板單極天線不同 ,它不需要與之垂直的導(dǎo)體地板 ,因此可以很方便地與其它電路集成。我們同樣可以看到隨著接地板與輻射貼片的間距的增加，天線的諧振頻率 f1 也向低頻偏移，這與式（ 27）也是一致的。為達到雙頻，要求 PCB長度不要小于 80mm，若當 PCB版的長度小于 80mm時，增益顯著惡化，這是天線設(shè)計所需注意的，所以如果要實現(xiàn)多頻工作，那么就應(yīng)當適當?shù)丶娱L PCB版的長度。當然，由于其計算方法本身缺陷和為實現(xiàn) 強大功能而帶來的其它問題， HFSS 計算速度較慢，精確計算復(fù)雜結(jié)構(gòu)的超寬頻帶問題的能力差，對計算平臺的配置要求較高。另外通過仿真計算還可以得到天線在工作頻率上的電場、磁場、電流和電壓等參數(shù)的動態(tài)圖，便于對結(jié)果有個直觀認識。同時設(shè)置求解類型（ Drien Modal）和模型長度單位（ mm）。 創(chuàng)建 50歐姆微帶傳輸線 使用和前面相同的操作方法在介質(zhì)基片的表面創(chuàng)建一個矩形面，用以表示50歐姆微帶傳輸線。保留對話框的默認設(shè)置不變，直接單擊 按鈕，把長方體模型 Airbox的表面設(shè)置為輻射邊界條件。 （ 2）掃頻設(shè)置 掃頻類型選擇快速掃頻，掃頻范圍為 ，頻率步進為 。如下圖 。利用改進 的叉子形的輻 射貼片和寄生輻射貼片，使得天線形成兩個諧振頻帶 ，即 2． 4GHz和 5GHz。 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。 Wong . 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