基于WLAN應用的非均勻彎折線單極子天線
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彎折線結構在減小天線尺寸和改善天線帶寬特性方面，已經成為現代天線設計的新熱點。為了改善彎折線天線的性能，研究者針對不同的應用和特性要求，提出了多種改進結構，其中主要有雙彎折線天線、折疊式彎折線天線、立體式彎折線天線、漸變式彎折線天線、行波彎折線天線和彎折線縫隙天線。
本文提出一種背面帶有耦合貼片的非均勻彎折線單極子天線。通過時域有限差分法，研究彎折線各彎折節(jié)的幾何尺寸對天線諧振特性的影響，并對耦合貼片的作用進行了分析，最后得到一種頻帶覆蓋IEEE 802．11b／g(2．4～2．484 GHz)和IEEE802．11a(5．15～5．35GHz，5．725～5．825 GHz)的雙頻天線，能夠滿足WLAN應用。
1 天線建模與結構參數分析
非均勻彎折線的單極子天線結構如圖1所示。基板選用Rogers4350B基板，厚度為0．762 mm，相對介電常數為3．48。為了分析方便，將輻射元分成了3段；天線的饋電采用了50 Ω的微帶線。
1．1 彎折節(jié)幾何參數對天線性能的影響
依次改變各彎折節(jié)的線長Ln(n=1，2，3)和線寬Wn(n=1，2，3)，計算出天線的第一諧振頻率f1和第二諧振頻率f2。通過比較f2／f1的變化來研究各彎折節(jié)幾何參數對天線諧振特性的調節(jié)作用。
圖2示出了天線f2／f1隨各彎折節(jié)線長Ln的變化情況。圖2中，W=58 mm，L=38 mm，LG=17 mm，HB=3 mm，S1=S2=S3=1 mm，W1=W2=W3=2mm。
圖2(a)～圖2(f)顯示了幾乎相同的變化趨勢。隨著彎折節(jié)線長Ln的增加，f2／f1逐漸減小，兩個諧振模式相互靠近。改變彎折線天線中各彎折節(jié)的線長，可以實現對第一和第二諧振模式的調整。
圖3給出了天線f2／f1隨著各彎折節(jié)線寬Wn的變化情況。圖3中，W=58 mm，L=38 mm，LG=17 mm，HB=3 mm，Sl=S2=S3=1 mm，L1=L2=L3=5 mm。與圖2中隨彎折節(jié)線長Ln的變化相比，f2／f1隨彎折節(jié)線寬Wn的變化較為復雜。
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