一種應用于WiFi和WiMAX的加載零諧振單元的三頻單極子天線(xiàn)

3實(shí)驗結果及分析

為了驗證該加載零諧振單元的單機自天線(xiàn)設計方法的有效性，基于圖2中給出的天線(xiàn)設計尺寸，我們加工了一個(gè)實(shí)物樣品并且進(jìn)行了回波損耗，方向圖等參數的測量，樣品天線(xiàn)的照片見(jiàn)圖3。

圖3天線(xiàn)加工實(shí)物圖

圖4天線(xiàn)加工實(shí)物圖

天線(xiàn)仿真與實(shí)測的回波損耗見(jiàn)圖4。從圖中可以看出，測試結果與仿真結果基本吻合，天線(xiàn)的實(shí)測回波損耗10dB帶寬可以覆蓋WiFi（2.40GHz-2.48GHz，5.15GHz-5.80GHz）與WiMAX（3.3GHz-3.8GHz）的通信頻帶，滿(mǎn)足設計要求。

天線(xiàn)仿真的電流分布見(jiàn)圖5，從圖中可以看出在2.45GHz左右，電流集中在細線(xiàn)電感和交指電容上，并且震蕩電流相位一致，符合零諧振的特點(diǎn)。3.5GHz左右電流從饋線(xiàn)和電感向交織集中產(chǎn)生震蕩。5.5GHz左右單極子主體電流密度較大，單極子為主要輻射體,同時(shí)加載交指電容與細線(xiàn)電感對電流分布有一定的影響。

圖5天現在各個(gè)頻段上的電流分布

圖6給出了該天線(xiàn)在三個(gè)工作頻段的仿真與測試方向圖，可以看到在較低頻率天線(xiàn)的全向性較好，輻射方向比較一致，在高頻段。隨著(zhù)頻率的升高，輻射方向圖有一定的惡化，其原因是加載交指電容與細線(xiàn)電感對原單極子電流分布產(chǎn)生了影響，導致輻射方向有一定的偏移。在測試過(guò)程中由于條件限制xy平面交叉極化測試結果相比仿真結果有較大偏差。同時(shí)天線(xiàn)的增益仿真與測試曲線(xiàn)也在圖7中給出，可以看到天線(xiàn)的增益在工作頻帶內均在2.2dBi以上，可以滿(mǎn)足其在小型WLAN設備上的應用。