小型化和多频天线的设计

小型化和多频天线的设计

内容简介：近年来,随着现代移动通信系统的不断发展,作为无线通讯系统重要的前端设备,天线被广泛应用于无线通讯领域,天线的性能对整个系统的通信质量至关重要,尤其在手机、AP、路由器方面的天线应用,目前多频化、小型化等技术成为研究的重点。
　　 天线设计一直是一个比较热门的问题,自天线问世以来如何减天线的尺寸就成为学术界长期研究的问题,随着设备小型化的发展,常常使天线作为系统中最笨重的部件被凸显出来,由于天线的减小常常使天线的效率恶化,恶化的性能直接影响整个系统的性能,使信号接收效果变差,现在已经有了比较有效的阻抗匹配技术,例如把有源和无源集总参数原件集成到天线单元中,但阻抗匹配肯定会带来效率的下降,我们还是希望依靠天线自身的谐振实现天线的设计[1-2]。
　　 本文首先介绍了天线的基本辐射原理和几种衡量天线性能的重要指标,其次结合目前普通天线小型化和多频化的需求,介绍了几种天线的多频化、小型化的设计方法,如短路技术、开槽技术、曲流技术和寄生耦合技术,并给出了详细的理论基础、仿真结果以及存在的问题。
　　 然后对超材料互补结构[23]的一些性质进行了简单的介绍,给出了等效电磁参数的提取方法[20-21],并对超材料互补结构在传输线上的一些应用进行了简单的仿真和分析。
　　 其次结合普通小型化和多频化天线设计存在的问题,提出将超材料互补结构引入到天线设计中,介绍了新型电磁耦合天线的设计原理、设计方法、给出了各个参量变化对天线工作性质的影响,为天线的设计提供了基础。
　　 最后结合电磁耦合小天线的设计方法设计出2.4G&5.8G双频单极、双极小天线、多频天线,并根据设计方案对单极小天线、双极天线进行加工测试,其中单极2.4G&5.8G的天线进行了暗室的测试和实际的吞吐量测试,将测试结果和仿真结果进行了对比,结果较好。

作者：李岳峰,

关键词：超材料互补结构, 多频天线, 无线通讯系统, 辐射原理,