论文部分内容阅读
随着无线通信技术的迅猛发展,以及移动通信产品的广泛应用,天线作为无线通信的核心部件,其作用日益突显。现阶段应用于无线局域网(WLAN)的小型化天线吸引了越来越多科研工作者的关注。现有的无线局域网协议主要包括IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n、蓝牙(Bluetooth,又称为IEEE 802.15)、HomeRF等。本论文在国内外相关科研成果的基础上,对双频线极化和双频圆极化天线作了较为深入的研究,并对印刷缝隙天线实现双频线极化和圆极化的基本方法和设计原理作了归纳总结。针对无线局域网2.4GHz-2.484GHz/5.15GHz-5.35GHz/5.725GHz-5.825GHz的通信频段要求,本文设计了两款应用于WLAN的双频线极化印刷缝隙天线和一款应用于WLAN的双频圆极化印刷缝隙天线。主要的研究工作包括以下三个方面:1.根据缝隙天线的基本原理,设计了一款共面波导馈电的双频线极化印刷缝隙天线,该天线采用轮形窄缝结构。根据WLAN所要求的最低工作频率,确定天线的基本尺寸。通过调节相交于天线中心缝隙的各项参数,实现天线的高频谐振,最终实现天线的双频性能。实测结果表明,该天线在低、高频段的工作带宽分别为330MHz(2.39GHz-2.72GHz)和1180MHz(4.85GHz-6.03GHz),完全覆盖WLAN的频带要求。2.在轮形缝隙天线的基础上,提出了一款采用环形缝隙和交叉十字窄缝结构的印刷缝隙天线。为了更好地实现天线的全向性及低交叉极化性,将天线的形状设计为圆形。最终,天线11S小于-10dB的低频段带宽为2.30GHz-2.53GHz;高频段分成了两段工作频带,分别为4.88GHz-5.47GHz和5.68GHz-5.94GHz。3.设计了一款CPW馈电的矩形双频圆极化印刷缝隙天线。该天线通过增加凹槽和“L”形枝节,构成圆极化辐射的微扰单元。最终,在天线的低频段+Z方向实现左旋圆极化,-Z方向实现右旋圆极化。在天线的高频段+Z方向实现右旋圆极化,-Z方向实现左旋圆极化。天线的双频谐振带宽为2.04GHz-3.12GHz和4.96GHz-5.44GHz,3dB轴比带宽也覆盖了2.38GHz-2.5GHz和5.15GHz-5.35GHz两个频段,成功地实现了双频圆极化性能。