一种应用于WLAN双频段的倒F天线设计

(福州大学 物理与信息工程学院　福建　福州　350116)

本文设计了一种应用于无线局域网的双频倒F天线，天线结构简单，剖而低，易于加工，辐射性能良好，适用于无线局域网终端设备。

一、天线结构与设计

图1给出了天线的结构示意图。天线印制在介电常数为4.4，介电损耗为0.02，厚度为0.8mm的FR4介质板上，天线的辐射体由馈电点A直接连接同轴线进行馈电，长度为L1的终端枝节及与其相连接至地板的弯折的短路枝节负责低频段2.4GHz的辐射，由连接至地板的短路枝节负责5.15-5.85GHz高频段的辐射。

图1　天线单元结构示意图

利用电磁仿真软件设计和优化天线，天线的具体尺寸如下(单位mm)：L1=20,L2=3.6,W5=1,L3=3,t1=1.6,W1=1.6,L8=5,W2=1.6,W3=1,W4=1,L4=11.8,L9=2,L5=1,L6=1,L7=1,d1=40,d2=20。

二、天线的仿真结果分析

(一)S参数

图2　天线S参数仿真曲线图

图2为天线S参数的仿真结果，通过观察仿真结果，可以发现所设计双频天线实际的回波损耗10dB带宽分别为180MHz(2.39～2.57GHz)和1120MHz(4.87～5.96GHz)。天线在谐振点处的回波损耗分别为27.99dB(2.45GHz处)和21.25dB(5.5GHz处)，显示出天线良好的匹配性。

(二)增益

图3　天线在XOZ面的增益仿真方向图

图4　天线在YOZ面的增益仿真方向图

图3和图4分别给出了天线在XOZ面和YOZ面时的仿真增益方向图，从结果可以得出，天线在频率为2.45GHz处的最大增益为2.17dBi，在频率为5.5GHz处的最大增益为2.60dBi。从仿真结果可以看出，该天线在高、低两个频段均具备较好的全向辐射特性。

【注释】

①湖南城市学院学报(自然科学版),2004年第1期,第13卷

②周先雁等：斜拉桥现状评定的静动力试验及分析,第26卷

③张三等：《湖南城市学院学报》论文结构与编排模板