1 导言

近年来，跟着无线局域网技能迅猛发展，双频及多频作业的天线日益受到重视。因为无线局域网(WLAN)敞开的频段，在无线通讯技能中有着非常重要的运用。为了能在同一天线上完成2.402GHz—2.482GHz(IEEE802.11b/g)和5.15GHz—5.87GHz (IEEE802.11a)的频段掩盖，双频或多频天线应运而生。CPW结构具有作业频带宽、单一金属层、易于与有源设备或MMIC集成等长处，CPW馈电的天线已被很多人规划运用于无线局域网通讯。介绍了多种双频单极子，但它们一起的缺陷是阻抗带宽比较窄。天线需求一短路探针衔接地上和印刷单极子，这样增加了规划的复杂性以及制造本钱。

本文给出了一种小型化的运用于无线局域网的CPW馈电G型单极子双频天线。天线的全体结构尺度为22×18.5×1.6mm³，约为文献[5]的1/5、文献[6]的2/9。在WLAN(别离为2.402GHz-2.482GHz (IEEE802.11b/g)和5.15GHz-5.87GHz(IEEE802.11a))频段内到达频带作业要求，且辐射方向图满意全向性

2 天线规划与仿真

图1为双频G型天线的结构图。介质基板为FR4，厚度为1.6mm，介电常数为4.4。天线的辐射单元相似于G型，选用CPW馈电方法。天线的结构尺度先选用根据有限元的全波仿真软件HFSS优化得到。G型天线金属条带宽度为2mm，与CPW馈电结构的中心信号线尺度共同，CPW结构的槽宽为0.2mm，刚好为规范的50共面波导。天线全体优化后得到的天线尺度为：l1=5mm,l2=10.5mm,l3=11mm,l4=4.5mm,l5=7mm,l6=4mm,W_sub=18.5mm,L_sub=22mm。

(a)

(b)

图1 天线的几许结构图(a) 俯视图 (b)前视图

G型天线单元有两个不同的谐振途径，别离为l途径L1等于l₁+ l₂+ l₃+l₄和途径L2等于l₅ + l₆。这两个不同的途径长度L1,L2别离挨近2.4GHz和5.2GHz的四分之一波长。经过调理L1的长度使天线谐振于2.4GHz作业频段，相同的经过调理L2的长度使天线谐振于5.2GHz作业频段。别的，经过大局优化天线的结构尺度(l1,l2,l3,l4,l5,l6，S)能够改进2.4GHz和5GHz的频带宽度。经过调理l6的长度，能够有用的展宽5GHz频段的宽度。经过调理l4的长度，能够有用的展宽2.4GHz频段的宽度。别的，经过恰当调整两个谐振途径的相对方位，能够改进天线的辐射特性。

3 试验成果及评论

图2为制造的天线什物。运用Agilent E5071B网络分析仪天线的回波损耗进行了丈量，成果如图3所示。图中一起给出了仿真核算曲线，可见，两者在作业频段内符合的较好。丈量得到的在2.4GHz和5GHz的-10dB丈量阻抗带宽别离为22.9%(2.17 GHz －2.72GHz，中心频率为2.42GHz)和50.9%(5.0GHz－7.85GHz，中心频率为5.60GHz)，满意双频WLAN运用所需频段要求。

在2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz三个频点上丈量得到的辐射方向图别离如图4、图5和图6所示。能够清楚的看出，在三个频点上的辐射方向图都相似全向性。在yoz面，在2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz 的辐射方向图更挨近于全向性。图7为天线的丈量增益，图7(a)为2.4GHz频段的增益频响曲线，增益的最大值为1.56dBi;图7(b)为5GHz频段的增益频响曲线，增益的最大值为4.8dBi.