一種應用于WLAN雙頻段的倒F天線設計

(福州大學 物理與信息工程學院　福建　福州　350116)

本文設計了一種應用于無線局域網的雙頻倒F天線，天線結構簡單，剖而低，易于加工，輻射性能良好，適用于無線局域網終端設備。

一、天線結構與設計

圖1給出了天線的結構示意圖。天線印制在介電常數為4.4，介電損耗為0.02，厚度為0.8mm的FR4介質板上，天線的輻射體由饋電點A直接連接同軸線進行饋電，長度為L1的終端枝節及與其相連接至地板的彎折的短路枝節負責低頻段2.4GHz的輻射，由連接至地板的短路枝節負責5.15-5.85GHz高頻段的輻射。

圖1　天線單元結構示意圖

利用電磁仿真軟件設計和優化天線，天線的具體尺寸如下(單位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、天線的仿真結果分析

(一)S參數

圖2　天線S參數仿真曲線圖

圖2為天線S參數的仿真結果，通過觀察仿真結果，可以發現所設計雙頻天線實際的回波損耗10dB帶寬分別為180MHz(2.39～2.57GHz)和1120MHz(4.87～5.96GHz)。天線在諧振點處的回波損耗分別為27.99dB(2.45GHz處)和21.25dB(5.5GHz處)，顯示出天線良好的匹配性。

(二)增益

圖3　天線在XOZ面的增益仿真方向圖

圖4　天線在YOZ面的增益仿真方向圖

圖3和圖4分別給出了天線在XOZ面和YOZ面時的仿真增益方向圖，從結果可以得出，天線在頻率為2.45GHz處的最大增益為2.17dBi，在頻率為5.5GHz處的最大增益為2.60dBi。從仿真結果可以看出，該天線在高、低兩個頻段均具備較好的全向輻射特性。

【注釋】

①湖南城市學院學報(自然科學版),2004年第1期,第13卷

②周先雁等：斜拉橋現狀評定的靜動力試驗及分析,第26卷

③張三等：《湖南城市學院學報》論文結構與編排模板