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一種應用于WiFi和WiMAX的加載零諧振單元的三頻單極子天線

作者: 時間:2014-05-05 來源:網絡 收藏

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/259475.htm

3實驗結果及分析

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

圖3天線加工實物圖

圖4天線加工實物圖

天線仿真與實測的回波損耗見圖4。從圖中可以看出,測試結果與仿真結果基本吻合,天線的實測回波損耗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,滿足設計要求。

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

圖5天現在各個頻段上的電流分布

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

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