张鹏 丑修建 王二伟 刘立

摘 要： 提出一种新型的宽频微带天线，将天线结构印制于玻璃纤维环氧树脂基板上，借助电磁仿真软件Ansoft HFSS 13.0进行仿真，该天线包含2.7～5.39 GHz，6.39～10.5 GHz两个宽频段，相对带宽分别为67%和49%，低频段可应用于WLAN，高频段可以应用于X波段的通信。给出了反射系数[S11、]辐射方向图和表面电流分布的仿真结果，分析了参数[R1，O，C]和[K]对回波损耗及带宽的影响，该设计具有一定的参考价值。

关键词： 宽频带； 双频段； HFSS； 微带天线； PCB天线； 回波损耗

中图分类号： TN82?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）07?0021?03

Design and simulation of a novel broadband dual?band microstrip antenna

ZHANG Peng， CHOU Xiujian， WANG Erwei， LIU Li

（MOE Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement， North University of China， Taiyuan 030051， China）

Abstract： A novel broadband dual?band microstrip antenna is presented in this paper. This antenna structure is printed on a fiber glass epoxy resin substrate， and simulated by means of electromagnetic simulation software Ansoft HFSS 13.0. The antenna includes the bandwidths of 2.7～5.39 GHz and 6.39～10.5 GHz， and their relative bandwidths are 67% and 49% respectively. The low?frequency band can be applied to WLAN， and the high?frequency band can be applied to the communication of X?band. The reflection coefficient [S11，] and the simulation results of radiation pattern and surface current distribution are given. The influence of parameter [R1，O，C] and [K] on the return loss and bandwidth is analyzed. This design has a certain reference value.

Keywords： broadband； dual?band； HFSS； microstrip antenna； PCB antenna； return loss

0 引 言

随着科学技术的不断发展，现代通信技术也不断提升，对于电子通信设备来说，小型化成为其不断的追求，处理信息的能力也日益智能化、宽带化[1]。作为无线电通信、广播、导航、雷达、测控、微波遥感、射电天文和电子对抗等各种民用和军用无线电系统必不可少的设备之一的天线，正扮演着越来越重要的角色。天线的主要功能是在接收系统中完成电磁波与导行波之间的转换或在发射系统中进行相反的变换。微带天线具有重量轻、体积小、剖面薄、散射截面小等优点，十分常见，但频带窄一直是它的一个缺陷[2]。普通的微带贴片天线的相对带宽为[3]0.5%～3%，因此限制了微带天线在工程上的实际应用。为了扩展微带的天线频宽，减小微带天线尺寸[4]，同时考虑到在许多应用中，人们希望天线能够工作于两个或者多个任意间隔的离散频段，以实现更多的功能[5?6]，设计并仿真了一种新型宽频双频段微带天线，该天线印制于1.6 mm厚玻璃纤维环氧树脂基板上[7]，采用同轴线馈电，基本实现了小型化、宽频带和双频段三者的统一[8]。……