應用于wlanwimax的雙頻帶印刷天線設計-資料下載頁

【導讀】在現在無線通信產業的飛速發展下，無線通信行業正遍布我國的各個領域，伴隨著無線局域網中各項標準的出臺，因此，研制可同時適用于多個頻帶內。的天線成為天線的設計的要求。本文提出了一種應用WLAN/WiMAX通信系統。通過在微帶板蝕刻對稱的叉子形輻射貼片和寄生貼片，天線能覆蓋，并對其進行了測試。明，測試結果和仿真的結果一樣，并且在帶內擁有良好的全向輻射特性。論文共分為五個部分。首先,論文簡單介紹了無線局域網的基本概念,在了解。的三維仿真軟件。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,天線單元的饋電方法等等。接著，介紹了WLAN/WiMAX雙頻帶印刷天線的特。線仿真的流程的具體步驟。最后,論文總結了全部工作,并對未來相關研究工作做

　　

【正文】 點下。 求解設置 因為微帶天線的工作頻率為 ，所以求解頻率設置為 。同時添加 ，選擇快速（ Fast）掃頻類型，然后分析天線在 。 （ 1）求解頻率和網絡剖分設置 右鍵單擊工程樹下的 Analysis節點，在彈出的快捷菜單中選擇【 Add Solution Setup】命令，打開 Solution Setup對話框。如下圖 設置。 圖 設置完成后，求解設置項的名稱 Setup1會添加到工程樹 Analysis節點下。 （ 2）掃頻設置 掃頻類型選擇快速掃頻，掃頻范圍為 ，頻率步進為 。 展開工程樹下的 Analysis節點，右鍵單擊求解設置項 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 設計檢查和運行仿真計算 完成模型設計的前期工作，通常需要進行設計檢查，確認設計的完整性和正確性。 從主菜單選擇【 HFSS】 → 【 Validation Check】命令，如圖 。 圖 如圖 ，表示當前的 HFSS 設計正確且完整。接下來我們就可以進行仿真計算了。右鍵單擊工程樹下的 Analysis節點，在彈出的快捷菜單中選擇【 Analyze All】命令，開始運行仿真計算。 1查看天線的諧振頻率 查看天線信號回波損耗的掃頻分析結果，并給出天線的諧振頻率。 右鍵單擊工程樹下的 Results節點，在彈出的快捷菜單中選擇【 Create Modal Solution Data Report】 → 【 Rectangular Plot】命令，如圖 。然后單擊 按鈕，在單擊 按鈕關閉對話框。即可生成如圖 。 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果。如圖所示，叉子形輻射貼片 P1可以是天線 。 1添加輻射貼片 P2 按照與貼片 tiepianP1方法添加輻射貼片 tiepianP2，并把 P2設置成理想導體。然后建立連接 tieoianP2與 GND微帶線，與前面創建微帶線方法相同，創建完成之后如下圖 。 圖 1再次查看天線的諧振頻率 按照前面同樣的步驟查看線信號回波損耗的掃頻分析結果，并給出天線的諧振頻率。如下圖 。 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。同時當我們把參數 L7,取不同值時 ,天線回波損耗的仿真結果。如圖 ,改變寄生貼片的臂長即更改參數 L7的取值，可以微調 5GHz諧振頻率的位置，使天線的工作頻帶滿足 5GHzWLAN 和 WiMAX 的要求，且不影響低頻段諧振頻率的位置。 圖 二、結果分析 利用矢量網絡分析儀 Agilent—E5071B 對加工后的天線模型進行 了測試，圖 給出了天線回波損耗的實測和仿真結果對比。可以看出，天線回波損耗的實測曲線與仿真結果基本吻合，在高頻段內的差異可能是由于加工誤差和測量環境引起的。實測結果表明，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。 圖 圖 2． 45GHz、 5． 2GHz和 遠場方向圖。在 Y—Z平面內 (E面 )，天線輻射方向圖具有類似單極子天線的 “ ”方向圖；在 X—Y面 (H面 )內，天線輻射方向圖近似全向。 圖 圖 圖 內的實測增益曲線。如圖所示，天線在 2． 45GHz、 5． 5GHz 的峰值增益分別是 2． 27dBi 和 3． 49dBi，帶內增益滿足 WLAN 和 WiMAX通信的要求。 第二節 本章小節 本章給出了實現 WLAN/WiMAX 雙頻印刷天線仿真的具體流程 。同時對軟件 HFSS有了進一步的認識。 第五章 總結和展望 一、 總結 隨著手機業務在中國的快速發展，近年發展比較快的手機天線供應廠家也越來越注重天線的性能和設計的周期。鑒于上述兩個問題，再結合目前的發展現狀，小尺寸，多頻段的天線越來越受國內手機廠商的重視，故而本文針對性的設計了兩款均工作在 GSM900MHz、 DCS1800 MHz 以及 ISM2450MHz三個頻段上的平面倒 F天線。 論文介紹了目前常用天線的相關理論知識，本文提出了一種新型的用于 WLAN／ WiMAX通信系統的雙頻帶印刷單極天線。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。實測結果表 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。因此，該天線在無線多頻帶通信系統中有廣泛的應用前景。 二、 展望 盡管該天線具有尺寸小、易調節、操作加工簡單且制造費用少等優點。但由于科研時間和實驗條件有限，上述的工作還有很多有待于今后進一步探討和完善的地方： (1)尚未對天線多頻機理進行等效電路的提取。本文所設計的幾種WLAN/WiMAX多頻段板載天線，都沒有對其多頻等效電路提取。以后可以在等效電路這一部分進一步研究。 (2)未考慮板載體的尺寸對天線性能的影響。仿真和測試中，我們發現，板載體的尺寸對天線的影響很大，如何在不增加天線尺寸及加工復雜度的前提下，尋找減少板載體影響的方法或者結構是今后的一個研究工作重點。 當然，要實現這方面的多頻天線，設計者仍需要在多頻化、小型化的基礎上再接再厲。 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師郝宏剛老師，他對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。同時指導我的周麗學姐，我在仿真以及論文的寫作過程遇到的問題，她都不厭其煩的幫助我一一解決。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位 學者的研究成果的幫助和啟發，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學和朋友，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。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！ 參考文獻 [1]鐘順時．微帶天線理論與應用 [M]西安 ：西安電子科技大學出版社 ， 1991 [2]李曉東 . 應用于 WLAN 和 WiMAX的雙頻帶印刷天線設計 (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 /設計和制作 [D]. 浙江大學， 20xx [4]趙國慶．雷達對抗原理 [M]．西安：西安電子科技大學出版社 ， 1999． [5] Zhang Y.。 Hong W.。 Yu C., et al. Planar ultrawideband antennas with multiplenotched bands based on etched slots on the patch and/or split ring resonators on the feed line[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 20xx,56(9):30633068 [6] Kwon .。 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.。 Rohith K. Raj.。 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.。 Staraj R. Wideband miniature antenna for IEEE and 11b WLAN standards[J]. Microwave and Optical Technology Letters, 20xx, 48(3):590593 [10] Wu .。 Wang .。 Hsiao ., et al. Tshaped monopole antenna with shorted Lshaped stripsleeves for WLAN [J]. Microwave and Optical Technology Letters, 20xx, 46(1): 6569 [11] Hsiao .。 Lu .。 Wu . Yshaped monopole antenna with dualbroadband operation for WLAN[J]. 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More and more radio access standards are nowadays accessible through a unique antenna[4][5][6]。 frequency reconfigurability provides both ease of design for multiband antennas, and the ability to select which bands to turn on or off, simultaneously or not, in order to reduce interferences for instance. Frequency agility also enables the antenna to po