無線局域網(wǎng)是利用無線技術實現(xiàn)接入以太網(wǎng)的技術,是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結(jié)合的產(chǎn)物,。與有線網(wǎng)絡相比,,無線局域網(wǎng)的主要優(yōu)勢是可移動,無需線纜即可接入網(wǎng)絡,。無線局域網(wǎng)也存在信號干擾等缺點,。目前的無線局域網(wǎng)標準主要有:IEEE 802.11a(5.15~5.35/5.47~5.725/5.725~5.875 GHz),IEEE 802.1lb和802.1lg(2.4—2.5 GHz),。WLAN天線是無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)中的一個關鍵部件,,其性能的好壞直接影響到無線通信的質(zhì)量。國內(nèi)外對于WLAN天線已經(jīng)進行了廣泛的研究,,提出了很多工作在雙頻段的天線形式,,例如偶極天線(Dipole Anten-na), PIFA天線(Planar Inverted-F Antenna),平面單極子天線(Planarl Monopole Antenna),,準八木天線(Quari-Yagi antenna)等,。這些天線結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低,,因而非常適合WLAN裝置使用,。
文中設計了一種適用于WLAN系統(tǒng)的印刷偶極子天線。它通過印制在FR4介質(zhì)板上而成,,尺寸為90 mm×80 mm,。
1 天線結(jié)構(gòu)
設計的雙頻天線結(jié)構(gòu),如圖1所示,。
天線水平放置在x-z平面,,圖1(a)中灰色部分為天線輻射部分,白色部分為介質(zhì),。圖1(b)中灰色部分為巴倫饋線,,白色部分為介質(zhì)。天線由偶極子陣列組成,,振子通過印制在相對介電常數(shù)為4.4,、厚度0.8 mm的介質(zhì)板上實現(xiàn)。偶極子的長度和諧振頻率有關,長振子對應低端頻段,,短振子對應高端頻段,,因此該天線可以工作在2.4/5.8 GHz的雙頻段。一般常用的設計使用半波長或1/4波長作為天線的長度,。
通過在Ansoft HFSS中建模,、仿真優(yōu)化之后,得出天線的結(jié)構(gòu)尺寸(單位:mm)為:W1=4,,W2=1,,W3=7.4,W4=7,,Ll=49,,L2=9,L3=18.5,,La=15.5,,Lb=5。
2 仿真結(jié)果
天線駐波的仿真結(jié)果,,如圖2所示,。天線諧振于2.4 GHz和5.8 GHz,實現(xiàn)雙頻工作,。低端頻段(駐波<2)為2.35~2.47 GHz,,帶寬約有120 MHz,覆蓋了IEEE802.1lb/g的工作頻段,;高端頻段為5.56~6.07 GHz,,帶寬約為510 MHz,覆蓋了IEEE802.11 a的工作頻段,。
該天線的方向圖,,如圖3所示。
由方向圖可以看出該天線在y~z平面內(nèi)的波束具有雙指向性,,主極化好,,交叉極化小。
相比文獻中的準八木天線,,方向圖具有雙指向性,,可以滿足一些對波束指向有要求的應用。
3 結(jié)束語
文中設計了一種WIAN雙頻偶極子印刷天線,,通過對雙頻印刷天線的仿真,、優(yōu)化,實現(xiàn)了WLAN標準的工作頻段,,方向圖有一定的指向性,適用于對波束指向有一定要求的應用。該天線尺寸小,,便于集成,;性能好,滿足無線局域網(wǎng)通信應用的要求,。