應(yīng)用于WLAN的寬頻帶天線設(shè)計(jì)

參數(shù)S11仿真與實(shí)測結(jié)果對(duì)比圖，如圖9所示，可以看出，實(shí)測結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比在高頻段有較大的偏差，低頻段較為吻合。

3 誤差分析
由實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果可以看出，實(shí)際制作的WLAN寬頻帶天線的回波損耗與HFSS仿真軟件的模擬結(jié)果存在一定誤差。以下從五個(gè)方面分析造成誤差的原因。
(1)對(duì)于介電常數(shù)而言，高介電常數(shù)基板的關(guān)鍵參數(shù)是εr，因此準(zhǔn)確的測定εr，是非常必要的；制作時(shí)所選用的基板的介電常數(shù)較低，影響其諧振頻率的關(guān)鍵性參量是天線輻射貼片Length1和Length2的長度誤差△L。而用共面波導(dǎo)饋電的方式(CPW-feed)，地板大小的誤差也是影響諧振點(diǎn)和帶寬的關(guān)鍵參量。在使用HFSS仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)，天線貼片幾何尺寸的微小變化引起了仿真結(jié)果比較大的變化。所以，制作天線過程中貼片的微小誤差，對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。
(2)SMA接頭處焊接不良、接口處有能量損耗等因素也是帶來誤差的原因。在測過多個(gè)焊接好SMA接頭的天線時(shí)發(fā)現(xiàn)，測得的結(jié)果總會(huì)有一定的不同。
(3)阻抗不匹配。由于共面波導(dǎo)饋電端口的特性阻抗受介電常數(shù)和貼片厚度影響，仿真時(shí)，貼片厚度是0．1 mm，計(jì)算得到的特性阻抗為50．2 Ω，而實(shí)際貼片厚為0．035 mm，計(jì)算得到的特性阻抗為56．1Ω，與SMA接口50 Ω不完全匹配。
(4)從軟件的角度來分析，基于數(shù)值分析方法的HFSS軟件本身只能提供數(shù)值解，且受設(shè)定的運(yùn)算精度的限制，仿真結(jié)果與實(shí)際情況間必然存在誤差，這種誤差是不可避免的。
(5)實(shí)驗(yàn)室測量方法、儀器、環(huán)境也是帶來誤差的原因。在測天線時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)天線放在不同的位置，測得的數(shù)據(jù)不一樣；當(dāng)用兩個(gè)不同的分析儀測量時(shí)，結(jié)果也不一樣；在微波暗室中，墻壁吸波不完全，同時(shí)也不能完全隔絕外界雜波。

4 結(jié)語
本文根據(jù)常見的倒L平面單極子天線進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一款共面波導(dǎo)饋電(CPW-feed)的平面單極子倒L-U形天線。并通過仿真設(shè)計(jì)其總體尺寸為22 mm×35 mm，達(dá)到小型化的目的。根據(jù)仿真，天線-10 dB阻抗帶寬為2．36～2．58 GHz，相對(duì)帶寬為8．9％和3．62～5．96 GHz，相對(duì)帶寬為48．9％，滿足了WLAN的頻段要求。