郭 戈,邵建兴

(重庆邮电大学光电工程学院,重庆 400065)

1 引 言

随着无线通信技术的迅猛发展,对于体积小、频带宽的天线需求日益增强。微带天线具有结构简单、低剖面和重量轻等显著优点,非常适合应用于无线通信系统。但是,传统微带天线的带宽通常都小于5%,不能达到现代通信对于带宽的需求。此外,传统微带天线的谐振长度接近半波长,使得其体积过大,也不利于实际应用。通信业务的层出不穷也要求单个天线可以同时满足多个通信标准的要求,从而达到更好的经济性。

近年来,出现了很多展宽频带和减小微带天线体积的方法,如:将辐射贴片的一边接地,在贴片上开槽,辐射贴片与接地板之间使用短路探针和改良的耦合馈电方式等。使用短路面的方法可以有效减小辐射片的体积,但是单一使用这种方法的微带天线带宽也只有5%左右[1]。用在辐射贴片上开槽的方法,改变原有表面电流路径可以达到展宽频带的目的[2]。短路探针的使用可以改善输入阻抗的匹配,从而得到较宽的带宽[3]。使用改进后的耦合馈电方式可以获得接近30%的带宽[4]。

本文在继承传统微带天线优点的基础上,设计并分析了一种综合应用容性馈电贴片、短路板和短路探针的宽带微带天线。该天线的整体尺寸为58mm×51mm×21mm,频带范围为1.6～2.59GHz,同时覆盖多个无线通信应用的工作频段,如小灵通1880～1930MHz、蓝牙2402～2480MHz、WLAN (Wireless Local Area Network)2400～ 2483MHz、DCS(Digital Cellular Service)1710～1785MHz及1805～ 1880MHz和 PCS(Personal Communications Service)1850～1910MHz及1930～1990MHz,从而提高了实际应用的经济性。

2 天线设计

2.1 天线结构设计

在天线的结构方面,容性馈电贴片的引入可以改善同轴馈电带来的输入阻抗的不匹配,短路板和短路探针可有效地展宽频带并且减小天线的体积。……