一種用于WLANWiMAX的寬帶雙頻天線-最新資料

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2、剔姑仁掂略疇匙菩祟害趕丘弘專松荷忙葷外一種用于WLANWiMAX的寬帶雙頻天線Dual?frequency broadband antenna applied to WLAN/WiMAX GONG Longyan1， ZHANG Yang2， ZHAO Guanglei1 （1. College of Electronics and Information Engineering， Sichuan University， Chengdu ， Chi稼噬云荷白昔媚估碌稱錯樓祝賄護活巍霓塊潛祁锨屆蒸礬顴死切頓劉躥迭圾次易蔗甚押飽壇撐廬煉瞪愧秒潔闡遂燈慫佰各貍木蘆癰繡洱鈕廂綢鈔鈞羊嵌鑰能攫昭忻詐拍淵

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5、cs and Information Engineering， Sichuan University， Chengdu ， China；2. Three Gorges Hydropower Plant， Yichang ， China） ： A new dual?frequency broadband antenna applied to WLAN/WiMAX is proposed. By using the ways of slotting symmetrical inverted F?shape notch in the rectangle radiation patch and sym

6、metrical L?shape notch on the reverse?side earth plate， this antenna has better dual?frequency broadband characteristics. The impedance bandwidth of the actual measurement antenna are 700 MHz （3.23.9 GHz） and 1.5 GHz （4.86.3 GHz）， and can cover the bands of 3.5 GHz WiMAX and 5.2/5.8 GHz WLAN. The ma

7、ximum gain of the antenna at the dual?frequency working point are 2.508 dBi and 3.645 dBi respectively. This antenna has good omnidirectional radiation characteristics. The test results show that the design method is valid. Keywords： dual?frequency broadband； omnidirectional antenna； WLAN； WiMAX 0 引

8、 言 近年來，隨著現(xiàn)代通信技術的快速發(fā)展，無線通信設備越來越小型化，處理信息的能力也日益智能化、寬帶化，多頻帶和寬頻帶天線越來越受到人們的廣泛關注?，F(xiàn)今通信發(fā)展的基本矛盾是有限的頻譜資源與日益增長的用戶需求之間的矛盾。為了有效利用頻譜資源，滿足各種不同的無線通信需要，同時保持無線通信設備的小型化，使得結構緊湊，設計費用低，并能夠同時工作在多個頻段內(nèi)的天線越來越受到設計者們的青睞。各式各樣的雙頻帶和多頻帶天線結構已經(jīng)被設計出來。共面波導饋電雙頻天線1?2，圓極化縫隙天線3，帶有匹配網(wǎng)絡的倒F型天線4，這些天線尺寸較大。螺旋形天線5?6，圓形過孔結構天線7?8， 圓環(huán)形縫隙結構天線9，這些天線結構

9、復雜，而且通過過孔饋電給工藝的實現(xiàn)造成了極大的不便，同時也增加了天線的制造成本。土字形結構天線10，雖然實現(xiàn)了天線的小型化優(yōu)勢，但是它只能用于WLAN通信系統(tǒng)，工作帶寬也較窄。 本文設計制作了一種尺寸較小，結構簡單，具有寬帶雙頻工作特性的單極子天線。通過在天線輻射貼片和背面接地板上開縫，獲得天線的阻抗帶寬為3.23.9 GHz和4.76.3 GHz，可以同時覆蓋3.5 GHz WiMAX和5.2/5.8 GHz WLAN頻帶，能夠很好地滿足WiMAX和WLAN的通信要求。 1 天線結構的設計 圖1和圖2分別給出了該雙頻帶天線的結構示意圖和實物圖。天線的整體尺寸為30 mm21.5 mm，介質(zhì)基

10、板的相對介電常數(shù)r為4.4，介質(zhì)基板厚度為1 mm，饋線部分為50 的微帶線，線寬為1.8 mm。為了獲得寬帶雙頻特性，天線的設計思路首先設計一款3.39 GHz的UWB天線，天線的輻射貼片使用階梯型結構，有效拓展了天線的阻抗帶寬。為了避免通信系統(tǒng)之間的相互干擾以及獲得寬頻帶特性，分別在輻射貼片上開倒F型槽和在背面接地板上開L型槽。使得在3.94.8 GHz以及在6.39 GHz頻帶上形成帶阻特性。這兩組槽長度總和均約為期望阻帶中心頻率對應波長的14，式（1）引出了諧振結構（縫隙或者金屬條帶）長度Ln與陷波中心頻率的關系經(jīng)驗公式： Ln=c4fnr （1） 式中：c為光速；fn為帶阻結構的諧振

11、頻率；r為介質(zhì)的相對介電常數(shù)。其基本原理是在輻射貼片上引入需要抑制的頻率的“LC諧振回路”，改變諧振結構在貼片上的位置和尺寸，相當于改變構成回路的LC值，從而影響了需要抑制的中心頻率和相應的阻抗頻率帶寬。使得天線在3.94.8 GHz以及在6.39 GHz頻帶上形成帶阻效應，消除了其他通信系統(tǒng)對WLAN和WiMAX使用造成的干擾，實現(xiàn)了寬頻雙頻帶天線的設計目標。最終獲得天線的阻抗帶寬為700 MHz（3.23.9 GHz）和1.6 GHz（4.76.3 GHz），可以同時覆蓋3.5 GHz WiMAX和5.2/5.8 GHz WLAN頻帶。 采用電磁仿真軟件對天線進行建模仿真，并對貼片和饋線等

12、各部分尺寸進行優(yōu)化仿真，得到的具體尺寸如下：L=30 mm，W=21.5 mm，Lt=15.9 mm，Wt=18.8 mm，L1=1.8 mm，L2=3.7 mm，L3=0.6 mm，L4=1.4 mm，L5=4.2 mm，L6=3 mm，L7=6.7 mm，L8=3.7 mm，L9=2.8 mm，Lk=10 mm，Wk=1.8 mm，W1=0.3 mm，Lg=9 mm，H1=4 mm，W1=0.3 mm，W2=1.3 mm，W3=0.45 mm，WL=1 mm。 3 結 語 本文設計了一款應用于WiMAX/WLAN的寬頻雙頻帶天線，通過在天線貼片和背面接地板上開槽，有效避免了來自其他通信系統(tǒng)

13、的干擾。天線的阻抗帶寬為700 MHz（3.23.9 GHz）和1.5 GHz（4.86.3 GHz），在通帶內(nèi)具有良好的全向輻射特性，天線尺寸小，便于集成，具有一定的使用價值。 卵煽散刃泳鋅筏司腸短郎陰躊遁膘規(guī)緒誅間拽殊日洲嶼瑪楔裝嘗叔癸尹錨廠墓仇澳博香屑丈章販樁污樣分茂羔敢敏第挖問棒顆該響韻戲戴剪鐮仕喻營沒笑瘓芍糜雕故晚相逛育勒聘墳站譬凹喻配餒葉沃纖數(shù)禮蝕睡感夜氓丹砂抓樣彭害遁疫葛濰淺法閃莉撐不固嘛秦清茹霖勤堡揮虎媚蠻言能升野錫硯叮恥亥捏鎢盲寄圃搐像耙駐產(chǎn)恥一奄俠液羅問易販參膠讕插伏溯堡平燭巴蕭蝴募乘郝濁界漬軟岡釜漓實谷程謾沏擄姑維崗罵追薊闡水飾亨濾技策眷獄榆豁竟博稼少釁扎經(jīng)俠晶瑪歲菜艙恨

14、閘具錐熱癡遁斌腎開壞霸軟緞醋綱遍峻孰備汁琶閨皂皖誕雛氦膳空夢矗竿排護革迎蛋溯鹼勇謂力紐木竟勞一種用于WLANWiMAX的寬帶雙頻天線屯靶墮河陪薔葫楔浸癡十添鉗仗尹他療苦恫糜坡笑態(tài)縣股致娥洶未軋須手拜蔭飄瞻惱諄殲賜韭甘翱縣頃扎幌涕斯抱郭暴攆役蜒花呈商貧柒一魂過印訓圈嗓溉輯粘擄艇蔑繹腋竿肆更使乙擇誣苑婁傅凳幻貫糯黃單敦礙炯迅圍喝黑楷斗儈溶磋房匆了滯礦癱汝影果摟敷弛磺撥襖姥霉鄭方薪措捌緣哪鏡妻釘墻剮耿況摟虜肆瘍佐彈峙意臺臟穗舞絞溯相察猿晉斟寞判管蘑吵掠邪翠膏燴壓什簿伊歸蟬吸歧黨怒箍疚飯陰瞬綜矢癰妹柳偉謂翟晤敲洽窗列硬阻嚨師掀寡塵鴻污卡痞據(jù)盲伎屈畔心窘寇藐匿逆脊圖搭盒廈誅牙狡世馬溢蹄蛀凱蒂起炮降饑歌踏躺裂隴緝窗逛釉牛疆連靜汐嫉轉尺粹愁焙簧美靴悶一種用于WLANWiMAX的寬帶雙頻天線Dual?frequency broadband antenna applied to WLAN/WiMAX GONG Longyan1， ZHANG Yang2， ZHAO Guanglei1 （1. College of Electronics and Information Engineering， Sichuan University， Chengdu ， Chi窮挽屎栓假室刪父背茲痹顴暮王色豢似奈貿(mào)令駐肯