仿真与实测结果分析 - 宽频带E型微带天线的设计

　2 仿真与实测结果分析

　　经过多次仿真优化后得出E型微带天线的具体尺寸，表1为U型天线和E型天线的尺寸(单位：mm)。根据表中参量的值，采用HFSS对本文所设计的微带天线进行仿真，仿真结果如图5～图7所示。

　　

　　图5是U型微带天线和E型微带天线的回波损耗曲线图。由图可得，U型天线S11小于-10 dB的频率从4.715～5.035 GHz，中心频率为4.875GHz，频带宽度BW=0.32 GHz，相对带宽为6.5%;E型天线S11小于-10 dB的频率从4.25～5.364 GHz，中心频率为4.807 GHz，频带宽度BW=1.114 GHz，相对带宽为23.2%，相对于U型天线带宽展宽3.5倍。因此，在U型天线中间加入传输线可以有效展宽带宽。

　　

　　图6，图7是E型天线在两谐振点的E面和H面方向图。由图可得，微带天线的最大增益达到9 dB，较之传统的微带天线增益(5 dB)有较大的增加。

　　

　　图8为E型天线加工的实物图。图9为用AgikntE5071C网络分析仪测试E型天线的S11曲线，实测S11小于-10 dB的频带为4.09～5.06GHz。由于加工粗糙和馈电端口误差导致对天线频移和带宽的减小，但和仿真的结果相近。

　　

　　3 结语

　　针对做带天线窄带的特性，本文提出了一种有效展宽微带天线频带的方法。通过在U型微带天线中间加一段传输线，适当调整同轴馈电点和传输线的长宽，实现了宽频带高增益的E型微带天线的设计。天线工作在4.25～5.366 GHz频带内，且增益达到了9 dB，相对带宽达到23%，可运用于IEEE 802.1 1 a(5 GHz)频段的无线局域网。本文给出了实测结果，并与仿真结果一致。