雙頻段單極子天線設計

1.56萬字
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摘要：隨著無線局域網(wǎng)技術的發(fā)展，無線局域網(wǎng)(WLAN)在工作和生活中的應用越來越廣泛，發(fā)揮的作用越來越大。WLAN是相當便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻技術，取代的雙絞銅線所構成的局域網(wǎng)絡，使得無線局域網(wǎng)絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它，達到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。隨著城市中各運營商熱點的增多，WLAN的覆蓋越來越廣泛。用戶終端種類繁多，使用頻段不盡相同，無線局域網(wǎng)的特性決定了它對天線有特殊的要求，根據(jù)這些，WLAN天線[1]應該具有小型化、寬頻帶、雙頻段的特性。微帶天線可以方便地達到無線局域網(wǎng)天線的所有要求，而且還具有體積小、重量輕、成本低、剖面低、易共形等優(yōu)點，是用來實現(xiàn)WLAN天線非常理想的選擇。故設計用于WLAN的2.4GHz和5GHz雙頻段天線意義重大。
本文設計了一種應用于無線局域網(wǎng)（WLAN）的雙頻段單極子天線，即L形結構的微帶線單極子天線。整個天線結構大致分為5個部分，即介質(zhì)層、高頻（5GHz）單極子天線、低頻（2.4GHz）單極子天線、微帶饋線和參考地。天線工作于IEEE802.11a和802.11b兩個工作頻段[2]。
關鍵詞：縫隙天線，小型化，雙頻段，單極子，無線局域網(wǎng)


Design of a dual-band monopole antenna
ABSTRACT：With the development of the wireless local area network technology, the wireless local area network (WLAN) application in work and life more and more widely, the role of more and more big. WLAN is quite convenient data transmission system, it uses radio frequency technology, replacing twisted-pair copper wire made of a local area network, wireless local area network can use simple access architecture allows users through it to achieve "convenient information with you, walk the world" the ideal state. Along with the increase in urban operators hot, WLAN coverage is more and more widely. There are many different kinds of user terminal, the use of different frequency band, characteristics of the wireless local area network determine it has special requirements to the antenna, according to these, WLAN antenna should be miniaturization, broadband, double characteristics of the spectrum. Microstrip antenna can be easily reached all the requirements of a wireless local area network antenna, but also has small volume, light weight, low cost, low profile, conformal, etc, are used to implement the WLAN antenna is very ideal choice. Therefore, designed for WLAN 2.4 GHz and 5 GHz dual-band antenna is of great significance.
This paper designed a kind of dual-band monopole antenna,application in the wireless local area network (WLAN), the l-shaped microstrip line monopole antenna structure. The whole antenna structure is divided into five parts, namely, high frequency dielectric layers (5 GHz) monopole antenna, low frequency (2.4 GHz) monopole antenna, microstrip feeder and reference. Antenna working in IEEE802.11 a and 802.11 b two working frequency band.
KEY WORDS ：slot antenna, miniaturization, double frequency, monopole, WLAN


目錄
第一章 緒論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3本文主要研究內(nèi)容 2
第二章 天線的基本理論 4
2.1天線的基本參數(shù) 4
2.1.1 阻抗帶寬 4
2.1.2 S參數(shù) 4
2.1.3天線的極化 5
2.1.4方向系數(shù)、效率和增益 5
2.1.5工作頻帶寬度 8
2.1.6輻射方向圖 8
2.2微帶縫隙天線的結構 9
2.3微帶天線的雙頻 11
2.4本章小結 11
第三章微帶天線的工作原理 12
3.1微帶天線的輻射機理 12
3.2微帶天線的分析方法 12
3.3微帶天線的饋電方式 13
3.3.1微帶線饋電 13
3.3.2同軸線饋電 14
3.3.3電磁耦合型饋電 14
3.4微帶天線的小型化技術 15
3.5本章小結 15
第四章 HFSS仿真方法 16
4.1 Ansoft HFSS 概述 16
4.2 HFSS天線設計流程 16
4.3 HFSS工作界面說明 18
4.4本章小結 19
第五章 天線仿真分析與優(yōu)化 20
5.1天線的建模 20
5.2天線的仿真 21
5.3不同的結構參數(shù)對WLAN天線性能的影響 21
5.3.1低頻單極子天線水平方向長度R1對天線性能的影響 21
5.3.2低頻單極子天線垂直方向長度R2對天線性能的影響 22
5.3.3高頻單極子天線水平方向長度L1對天線性能的影響 23
5.3.4高頻單極子天線垂直方向長度L2對天線性能的影響 24
5.3.5微帶饋線長度L對天線性能的影響 25
5.3.6微帶饋線寬度S對天線性能的影響 26
5.4本章小結 27
第六章 結論與展望 28
致 謝 29
參考文獻 30