【導(dǎo)讀】設(shè)備,以及飛行載體電子設(shè)備。但微帶貼片天線同時(shí)具有阻抗帶寬窄、增益低的缺點(diǎn)。些缺點(diǎn)大大限制了它的應(yīng)用范圍。近些年來，隨著通訊設(shè)備的發(fā)展，對(duì)天線的性能提出。了更高的要求，因此迫切需要對(duì)微帶天線進(jìn)行新技術(shù)的研究。積的條件下實(shí)現(xiàn)展寬帶寬的目的。通過分析研究C型槽線諧振特性，選取合適的饋電方。式，利用仿真軟件HFSS對(duì)該天線的參數(shù)進(jìn)行了仿真和優(yōu)化。研究相關(guān)幾何結(jié)構(gòu)尺寸的。根據(jù)仿真結(jié)果最后設(shè)計(jì)出了基于和為工作頻率的C型槽

　　

【正文】 改動(dòng)處 改變后尺寸 變量名 變量值（單位： mm） 增加了一個(gè)特性阻抗為 100 的微帶饋線 長度 30 寬度 長方形① 長 寬 5 長方形② 長 20 寬 5 長方形③ 長 20 寬 5 長方形④ 長 20 寬 5 長方形⑤ 長 寬 5 31 改進(jìn)饋電后的 C 型槽天線的的掃頻分析結(jié)果： 1 .0 1 .2 1 .4 1 .6 1 .8 2 .0 2 .2 2 .4 2 .6 2 .8 3 .0 3 .2 3 .4 3 .6 3 .8 4 .02 01 51 050S11(dB)F re q (G H z ) S11 ?m ?m 圖 512 改進(jìn)饋電后的 C 型槽天線的的掃頻分析結(jié)果 改進(jìn)饋電后的 C 型槽天線的 xoy 平面增益方向圖、 xoz 平面增益方向圖、 yoz 平面增益方向圖和 3D 方向圖分別如圖 51圖 51圖 515 和圖 516 所示。 xoy 平面增益方向圖： 圖 513 xoy 平面增益方向圖 xoz 平面增益方向圖： 32 圖 514 xoz 平面增益方向圖 yoz 平面增益方向圖： 圖 515 yoz 平面增益方向圖 3D 方向圖： 圖 516 改進(jìn)饋電后的 C 型槽天線的 3D 方向圖 由計(jì)算可得，改進(jìn)后的 C 型槽天線的相對(duì)帶寬為 %，相比之前的 C 型槽天線，有了明顯的突破。證明了不同的微帶饋線形式，對(duì)天線的阻抗帶寬有一定的影響。 33 34 基于 WLAN 雙開 C型槽天線的設(shè)計(jì) 為了更進(jìn)一步探究尺寸改變對(duì)諧振點(diǎn)和帶寬的影響，我們又設(shè)計(jì)了一種基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的設(shè)計(jì)，如圖 517： 圖 517 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的 HFSS 設(shè)計(jì)模型 改變 C 型槽長度，探討其對(duì)諧振點(diǎn)的影響，所得曲線如圖 518 所示：0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .05 04 03 02 01 00S11(dB)F re q (G H z ) d y =7m m d y =8m m d y =9m m d y =10 m m d y =11 m m 圖 518 不同 dy 對(duì)應(yīng)的曲線 從掃 描分析結(jié)果中可以看出，諧振頻率隨著 dy 的增加而增加，當(dāng) dy=9mm 時(shí)，諧振頻率約為 。 35 改變 C 型槽寬度 width，探討其對(duì)諧振點(diǎn)的影響，所得曲線如圖 519 所示： 0 2 4 6 8 105 04 03 02 01 00S11(dB)F re q (G H z ) w i d t h =1m m w i d t h =2m m w i d t h =3m m w i d t h =4m m w i d t h =5m m 圖 519 不同 width 對(duì)應(yīng)的曲線 從掃描分析結(jié)果中可以看出，諧振頻率隨著 width 的增加而增加，當(dāng) width=3mm 時(shí)，諧振頻率約為 。 表 53 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的參數(shù)設(shè)置（圖中兩個(gè) C 型槽參數(shù)一樣） 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的的掃頻分析結(jié)果： 結(jié)構(gòu)名稱 變量名 變量值（單位：mm） 介質(zhì)基片 厚度 Hs 長度 L1 40 寬度 W1 40 特性阻抗為 50的微帶饋線 長度 L2 20 寬度 W2 C 型槽 長方形① 長 6 寬 3 長方形② 長 7 寬 3 長方形③ 長 22 寬 3 長方形④ 長 7 寬 3 長方形⑤ 長 6 寬 3 36 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 125 04 54 03 53 02 52 01 51 0505S11(dB)F re q (G H z ) S11 ?m ?m ?m ?m ?m ?m 圖 520 基于 WLAN 雙開 C型槽天線的的掃頻分析結(jié)果 從圖中我們發(fā)現(xiàn)，雙開 C 型出現(xiàn)了雙頻，有兩個(gè)頻率段符合小于 10dB 回波損耗，一個(gè)的中心頻率是我們所需的 ，另一個(gè)則是 。 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的 xoy 平面增益方向圖、 xoz 平面增益方向圖、yoz 平面增益方向圖和 3D 方向圖分別如圖 52圖 52圖 523 和圖 524 所示。 xoy 平面增益方向圖： 圖 521 xoy 平面增益方向圖 xoz 平面增益方向圖： 37 圖 522 xoz 平面增益方向圖 yoz 平面增益方向圖： 圖 523 yoz 平面增益方向圖 3D 方向圖： 圖 524 3D 方向圖 計(jì)算可知，該槽天線的相對(duì)帶寬為 %。帶寬得到了極大地展寬。這是因?yàn)樘炀€ 38 兩邊開兩 C 型槽 ,增加了電流路徑 ,在邊緣處產(chǎn)生反向電流激勵(lì) ,從而產(chǎn)生新的諧振點(diǎn)。當(dāng)新的諧振頻率與原來諧振頻率靠得很近時(shí) ,微帶天線的帶寬便得到了展寬。 基于 WLAN 雙開 C型槽天線的設(shè)計(jì) 將工作頻率改為 ，模型圖如下： 圖 525 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的 HFSS 設(shè)計(jì)模型 改變 C 型槽長度，探討其對(duì)諧振 點(diǎn)的影響，所得曲線如圖 526 所示： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 114 03 53 02 52 01 51 0505S11(dB)F re q (G H z ) d y =8m m d y =9m m d y =10 m m d y =11 m m d y =12 m m 圖 526 不同 dy 對(duì)應(yīng)的曲線 從掃描分析結(jié)果中可以看出，諧振頻率隨著 dy 的增加而增加，當(dāng) dy=10mm 時(shí)，諧振頻率約為 。且 dy 對(duì)高頻的影響較大，對(duì)低頻影響較小。 改變 C 型槽寬度 width，探討其對(duì)諧振點(diǎn)的影響，所得曲線如圖 527 所示： 39 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 113 02 52 01 51 050S11(dB)F re q (G H z ) w i d t h = m w i d t h = m w i d t h = m w i d t h = m w i d t h = m 圖 527 不同 width 對(duì)應(yīng)的曲線 從掃描分析結(jié)果中可以看出，諧振頻率隨著 width 的增加而增加，當(dāng) width=時(shí)，諧振頻率約為 。且 width 對(duì)高頻影響較大，對(duì)低頻影響較小。 根據(jù)優(yōu)化尺寸，設(shè)計(jì)出槽天線的參數(shù)變化如表 54： 表 54 基于 WLAN 雙開 C型槽天線的參數(shù)變化 改動(dòng)處 改動(dòng)后尺寸 變量名 變量值（單位： mm） 長方形① 長 6 寬 長方形② 長 寬 長方形③ 長 20 寬 長方形④ 長 寬 長方形⑤ 長 6 寬 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的的掃頻分析結(jié)果： 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 123 02 52 01 51 050S11(dB)F re q (G H z ) S11 ?m ?m ?m ?m ?m 圖 528 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的的掃頻分析結(jié)果 基于 WLAN 雙開 C 型槽天線的 xoy 平面增益方向圖、 xoz 平面增益方向圖、yoz 平面增益方向圖和 3D 方向圖分別如圖 52圖 5圖 531 和圖 532 所示。 xoy 平面增益方向圖： 圖 529 xoy 平面增益方向圖 xoz 平面增益方向圖： 41 圖 530 xoz 平面增益方向圖 yoz 平面增益方向圖： 圖 531 yoz 平面增益方向圖 3D 模型圖： 圖 532 3D 模型圖 計(jì)算得出，中心頻率為 下的相對(duì)帶寬為 %。 42 近年來 ，短無線電通訊技術(shù)迅速發(fā)展 ，使得無線局域網(wǎng)（ WLAN）技術(shù)被越來越多的應(yīng)用于手機(jī) ，電腦等便攜式通訊設(shè)備中。并且原有的 IEEE ／ g(~ GHz)協(xié)議 已經(jīng)不能 滿足現(xiàn)在 社會(huì)越 來越廣泛 的數(shù)據(jù)通 信業(yè)務(wù)需 求 ， IEEE (~ GHz ,~）協(xié)議則得到大家的青睞 ．所以本文分別基于 和 WLAN 對(duì) C 型槽天線進(jìn)行設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段， WLAN5GHz 天線的設(shè)計(jì)逐漸受到人們的喜愛 ，具有單諧振頻點(diǎn) ，形狀多樣化的優(yōu)點(diǎn)，但是尺寸都較大 ，輻射特性不理想，仍需進(jìn)一步完善。 43 第六章 總結(jié)和展望 本文先對(duì) 側(cè)饋矩形微帶天線進(jìn)行設(shè)計(jì)， 驗(yàn)證了理論天線的諧振頻率主要由輻射貼片的長度 L0 決定。然后進(jìn)行阻抗匹配，分析其帶寬，發(fā)現(xiàn)其相對(duì)帶寬僅為 %，所以我們提出微帶槽天線來展寬帶寬。我們提出了一種開 C 型槽的新型寬帶天線 ,通過 C 型槽增加電流路徑激勵(lì)處新的諧 振點(diǎn) ,并不斷改變饋電方式來優(yōu)化性能，展寬帶寬。該天線結(jié)構(gòu)和優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)有效地展寬了帶寬 ,與普通微帶天線相比 ,帶寬分別展寬 2 倍和 6 倍。我們還基于 WLAN 和 GHz WLAN 進(jìn)行雙開 C 型槽天線的設(shè)計(jì)，這兩種頻率是當(dāng)前廣泛使用的頻率，對(duì)它們的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。 44 參 考 文 獻(xiàn) [1] Lewis L., M. Fassett, J. Hunt, “A broadband stripline array element,” in Proc. Antennas and Propagation Society International Symposium, pp. 335337, 1974. [2] N. Fourikis, N. Lioutas, . Shuley, “Parametric study of the co and crosspolarisation characteristics of tapered planar and antipodal slotline antennas,” IEE Proceedings H, Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 140, no. 1, pp. 1722, Feb. 1993. [3] Acharya Pranay Raj, Joakim F. Johansson, Erik L. Kollberg, “Slotline Antennas for Millimeter and Submillimeter Wavelengths,” in Proc. 20th Euro Pean. Microwave Conference, pp. 353358, 1990. [4] Jung J. H., W. Choi, J. Choi, “A Small Wideband Microstripfed Monopole Antenna,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 15, no. 10, pp. 703705, Oct. 20xx. [5] Bahadori K., Y. RahmatSamii. “A Miniaturized EllipticCard UWB Antenna With WLAN Band Rejection for Wireless Communications,” IEEE Trans. Antenna and Propagation, vol. 55, no. 11, pp. 33263332, Nov. 20xx [6] Yoon I. J., H. Kim, H. K. 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