张笑恒 贺青 迟宗涛

摘要：  针对传统刚性天线存在尺寸大和剖面高的问题，本文设计一种应用于ISM频段和WiFi频段的共面波导型天线。选用介电常数为3.5，损耗角正切0.002，厚度为50 μm的柔性聚酰亚胺基板，通过共面波导的馈电方式，在初始矩形贴片天线的基础上，进行缝隙切割和增加天线谐振回路的方法调整带宽。同时，通过Ansoft公司推出的三维立体电磁仿真软件对该天线进行优化。优化结果表明，通过对辐射贴片进行缝隙切割，可以在不增加天线尺寸的前提下改变天线电流分布路径，实现带宽和谐振频率同时向低频移动。该天线具有20 mm×30 mm×0.05 mm的紧凑尺寸，仿真-10 dB以下的工作带宽为2.34～2.53 GHz，较好的满足ISM2.4 GHz（2.42～2.484 8 GHz）和WiFi2.4 GHz（2.412～2.472 GHz）的频段，是一款结构简单、易于加工、低成本、重量轻、尺寸小、剖面低的柔性天线。该研究为超薄柔性天线的小型化设计提供了解决方法。

关键词：  柔性天线; ISM频段; WiFi2.4; 低剖面; 共面波导; 小型化

中图分类号： TN822  文献标识码： A

天线作为无线通信的重要部件，其性能好坏影响着整个系统的信号强弱。近年来，在工业、科学、医疗频段有着广泛应用的ISM频段、WiFi频段[12]和5G[34]等无线通信技术获得快速发展。WiFi频段做为无线通信技术中的重要研究方向受到越来越多的关注[56]。李学识等人[7]在相对介电常数为3.66的罗杰斯4350基板上，设计了一款新型的基于互补开口谐振环结构和条形缝隙的贴片天线，尺寸为72 mm×63 mm×1.58 mm;王利红等人[8]在介电常数为4.4的FR4基板上，提出一种用于WiFi频段的小型化双频天线，天线尺寸为24 mm×13 mm×1.2 mm;邓文强等人[9]提出了一种应用于2.4/3.4 GHz/WiFi/5 G的双频段微带贴片天线，天线尺寸为40 mm×40 mm×1.6 mm。……