基于WLAN的雙頻天線(xiàn)的設計

無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)是利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現接入以太網(wǎng)的技術(shù)，是計算機網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)相結合的產(chǎn)物。與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的主要優(yōu)勢是可移動(dòng)，無(wú)需線(xiàn)纜即可接入網(wǎng)絡(luò )。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)也存在信號干擾等缺點(diǎn)。目前的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標準主要有：IEEE 802．11a(5．15～5．35／5．47～5．725／5．725～5．875 GHz)，IEEE 802．1lb和802．1lg(2．4—2．5 GHz)。WLAN天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)通信系統中的一個(gè)關(guān)鍵部件，其性能的好壞直接影響到無(wú)線(xiàn)通信的質(zhì)量。國內外對于WLAN天線(xiàn)已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究，提出了很多工作在雙頻段的天線(xiàn)形式，例如偶極天線(xiàn)(Dipole Anten-na), PIFA天線(xiàn)(Planar Inverted-F Antenna)，平面單極子天線(xiàn)(Planarl Monopole Antenna)，準八木天線(xiàn)(Quari-Yagi antenna)等。這些天線(xiàn)結構簡(jiǎn)單、制作成本低，因而非常適合WLAN裝置使用。

　　文中設計了一種適用于WLAN系統的印刷偶極子天線(xiàn)。它通過(guò)印制在FR4介質(zhì)板上而成，尺寸為90 mm×80 mm。

　　1 天線(xiàn)結構

　　設計的雙頻天線(xiàn)結構，如圖1所示。

　　天線(xiàn)水平放置在x-z平面，圖1（a）中灰色部分為天線(xiàn)輻射部分，白色部分為介質(zhì)。圖1（b）中灰色部分為巴倫饋線(xiàn)，白色部分為介質(zhì)。天線(xiàn)由偶極子陣列組成，振子通過(guò)印制在相對介電常數為4．4、厚度0．8 mm的介質(zhì)板上實(shí)現。偶極子的長(cháng)度和諧振頻率有關(guān)，長(cháng)振子對應低端頻段，短振子對應高端頻段，因此該天線(xiàn)可以工作在2．4／5．8 GHz的雙頻段。一般常用的設計使用半波長(cháng)或1／4波長(cháng)作為天線(xiàn)的長(cháng)度。

　　通過(guò)在A(yíng)nsoft HFSS中建模、仿真優(yōu)化之后，得出天線(xiàn)的結構尺寸(單位：mm)為：W1=4，W2=1，W3=7．4，W4=7，Ll=49，L2=9，L3=18．5，La=15．5，Lb=5。

　　2 仿真結果

　　天線(xiàn)駐波的仿真結果，如圖2所示。天線(xiàn)諧振于2．4 GHz和5．8 GHz，實(shí)現雙頻工作。低端頻段(駐波2)為2．35～2．47 GHz，帶寬約有120 MHz，覆蓋了IEEE802．1lb／g的工作頻段；高端頻段為5．56～6．07 GHz，帶寬約為510 MHz，覆蓋了IEEE802．11 a的工作頻段。