应用于WLAN的宽频带双频天线设计

(重庆邮电大学 自动化学院,重庆 400065)

无线局域网WLAN(Wide Local Area Network)是无线通信系统的重要组成部分,随着无线传输系统的进一步发展,已得到广泛应用与研究。IEEE 802.11 a标准 (5.150～5.350 GHz,5.725～5.875 GHz)和IEEE 802.11 b/g标准(2.400～2.484 GHz)规定了WLAN的应用频段与数据传输速率。为了满足在复杂的WLAN环境中的传输要求,设计能同时工作在多个频段且具有体积小、质量轻、易与电路集成、宽频带、圆极化等特点的天线已成为必然趋势。

近年来,能工作在WLAN的天线已被大量提出。如采用平面倒F结构实现的双频天线[1-2];采用探针馈电结构的微带天线结构,通过选择合适的馈电点实现双频传输[3];采用共面波导馈电结构的天线,这种馈电方式下可减小天线尺寸并加宽频带[4-11];采用微带线馈电与平面单极子天线等结构的天线,它将接地面与馈线分别置于介质板两侧,实现双频和三频段[12]。

本文提出了一种采用两个倒L结构的设计方法,利用曲流技术,在传统单极子天线的基础上,通过在微带馈线两侧分别加载不同长宽的谐振枝节,产生能同时覆盖WLAN低频段和高频段的宽频带双频天线。此种设计不仅减小了天线尺寸,并且利用两个谐振枝节产生不同的谐振频段,两个谐振枝节具有相对独立的特性,简化了双频天线设计。仿真结果表明,该天线具有较好的辐射特性,并且结构简单,易于加工并与电路良好集成,能较好地用于无线通信系统中。

1 天线结构设计

天线设计过程如图1所示,通过在传统的辐射枝节右边添加谐振枝节,同时向左弯折单极子,形成两个分别工作在5 GHz频段和2.4 GHz频段的谐振单元。……