3.45.5GHz双阻带特性的超宽带天线设计

　　本内容设计了一款紧凑的印刷单极天线，它可以同时克服WLAN和WiMAX频段的干扰。通过调节辐射贴片上双矩形槽的尺寸，可以方便地获得双阻带特性。同时，天线具有良好的阻抗匹配特性，可以同时覆盖2.4～2.5 GHz和超宽带频段。由于采用了微带线馈电，天线易于集成和小型化。利用Ansoft-HFSS对天线进行仿真，并详细分析了天线尺寸参数对天线性能的影响。

　　1 天线设计与结构

　　天线结构如图1(a)所示，尺寸为37 mm×42 mm×1.5mm。

　　圆盘的半径为R=10 mm。为了引入双阻带，在圆盘辐射单元上蚀刻了双同心矩形槽，矩形槽的宽度T都是0.5 mm，如图1(b)所示。矩形槽的长度在很大程度上决定了阻带的中心频率。外槽的尺寸为L1，L2和W1，内槽的尺寸为LL1，LL2和W2。在内矩形槽的两臂上有两个对称枝节，其长度为Wg。同时，为了扩展阻带带宽，内矩形槽延伸到了外矩形槽两臂的间隙之间。

　　微带馈线宽度为2.6 mm，特性阻抗50 Ω。微带线与其他器件采用SMA连接器进行连结。采用缺陷地板结构(DGS)可以很好地实现阻抗匹配以覆盖2.4 GHz和UWB频段，辐射贴片单元与地板的间隙为0.3 mm。

　　利用商业仿真软件Ansoft—HFSS对天线进行了仿真优化。优化后的天线尺寸为L1=15 mm，L2=2 mm，W1=3.5mm，LL1=8 mm，LL2=3 mm，W=2.6 mm，Wg=1.4 mm。天线设计在1.5 mm厚的FR4介质板上，相对介电常数为4.4。图2是设计天线的实物图，如图3所示，电压驻波比(VSWR)的测量值与仿真值吻合良好。