双频超宽带微带天线的设计与仿真.pdf

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1、第l7卷第3期西安文理学院学报：自然科学版V01．17No．32014年7月JournalofXi’anUniversityofArts&Science(NatSciEd)Ju1．2014文章编号：1008—5564(2014J03-0055-03双频超宽带微带天线的设计与仿真王瑞(安徽大学电子信息工程学院，合肥230031)摘要：提出了一种基于圆形缝隙结构的双频超宽带微带天线．通过在圆形缝隙内加载椭圆形贴片使得天线在获得双频超宽带特性的同时又保持了很小的物理尺寸．仿真结果表明，该天线的一1OdB阻抗带宽分别为2．1—4．0GHz和5．2～8．8G

2、Hz，天线的相对带宽分别达到了62．3％和51．4％，覆盖了无线局域网(WEAN)的2．45GHz、5．20GHz和5．80GHz三个频段以及宽带互通微波接人(WiMAX)的2．50GHz和5．25GHz两个频段．在通带范围内，有良好的辐射特性，并且天线的尺寸为35mm×35mm×1mm，便于集成在电路系统中．关键词：双频；宽带；圆形缝隙结构；HFSS中图分类号：TN822+．8文献标志码：ATheDesignandSimulationofDual-BandandUltra-WidebandMicro—StripAntennaWANGRui(Col

3、legeofElectronicInformationEngineering，AnhuiUniversity，Hefei230031，China)Abstract：Adual-bandandultrawideband(UWB)antennabasedoncircle-slotisproposed．Loadedwithaftovalpaster，theantennabearsthecharacteristicsofdual—bandandasmallestpossiblephysicalsize．Thesimulationshowsthatthe一1

4、0dBimpedancebandwidthsofthean．tennaare(2．1～4．O)GHzand(5．2～8．8)GHzrespectively，andtherelativebandwidthsare62．3％and51．4％respectively．Theantennacoversthebandsof2．45GHz．5．20GHzand5．8OGHzofWLANandthebandsof2．5OGHzand5．25GHzofWiMAX．Withinthepass—band．theantennafeaturesgoodradiationp

5、roperties．Thesizeofantennais35mm×35mm×1mmandiSfitforbeingintegratedintotheelectricalsystem．Keywords：dual—band；UWB；circle—slot；HFsS随着无线通信技术的迅猛发展，原先用于信息通信的带宽已逐渐无法满足人们的需求，超宽带通信成为了人们研究的热点．近年来，许多文献都致力于超宽带天线的研究，所研究的天线形式多种多样，但是，这些文献有着共同的不足，便是无法既做到超宽带又做到小型化和双频化，从而限制了它们的用途．收稿日期：2014-05

6、-09基金项目：安徽大学2012大学生科研训练计划项目(No．2012—067)作者简介：王瑞(1993一)，男，安徽合肥人，安徽大学电子信息工程学院学生，主要从事微波方向的研究第3期王瑞：双频超宽带微带天线的设计与仿真57变，但中心频率处下陷更加明显．图3分别给出了天线在2．45GHz、5．20GHz、5．80GHz下的E平面方向图．从图中可以看出，天线的E面平面图形似数字8，上下辐射最大，中间辐射较小，上下对称．在5．20GHz和5．80GHz时方向图的顶端和底端有一定的凹陷，主要是因为频率的增加，椭圆形贴片发生二次模谐振，以及圆形调节段本身的

7、辐射对平面的影响在高频时更加明显．虽然发生了凹陷，但平面图依然上下对称．00O00(a)2．45GHz下的E面方向图(b)5．20GHz下的E面方向图(CJ5．80GHz下的E面方向图图33结语本文提出了一种在圆形缝隙中加载椭圆形贴片结构的双频超宽带天线，并利用HFSS软件对主要参数进行仿真分析，仿真结果表明，该天线具备明显的双频和宽带效果，阻抗带宽分别达到了62．3％和51．4％，覆盖了WLAN的2．45GHz、5．20GHz和5．80GHz三个频段以及WiMAX的2．50GHz和5．50GHz两个频段．同时，该天线贴片只有35mm×35mm，具

8、有小型化，结构简单，成本低，易于集成的特性，具有良好的应用前景．[参考文献][1]黄斌，徐英欣．加载矩形贴片的圆形缝隙超宽