基于WLAN应用的非均匀弯折线单极子天线

0 引言
弯折线结构在减小尺寸和改善带宽特性方面，已经成为现代设计的新热点。为了改善弯折线天线的性能，研究者针对不同的和特性要求，提出了多种改进结构，其中主要有双弯折线天线、折叠式弯折线天线、立体式弯折线天线、渐变式弯折线天线、行波弯折线天线和弯折线缝隙天线。
本文提出一种背面带有耦合贴片的非弯折线子天线。通过时域有限差分法，研究弯折线各弯折节的几何尺寸对天线谐振特性的影响，并对耦合贴片的作用进行了分析，最后得到一种频带覆盖IEEE 802．11b／g(2．4～2．484 GHz)和IEEE802．11a(5．15～5．35GHz，5．725～5．825 GHz)的双频天线，能够满足。

1 天线建模与结构参数分析
非弯折线的子天线结构如图1所示。基板选用Rogers4350B基板，厚度为0．762 mm，相对介电常数为3．48。为了分析方便，将辐射元分成了3段；天线的馈电采用了50 Ω的微带线。

1．1 弯折节几何参数对天线性能的影响
依次改变各弯折节的线长Ln(n=1，2，3)和线宽Wn(n=1，2，3)，计算出天线的第一谐振频率f1和第二谐振频率f2。通过比较f2／f1的变化来研究各弯折节几何参数对天线谐振特性的调节作用。
图2示出了天线f2／f1随各弯折节线长Ln的变化情况。图2中，W=58 mm，L=38 mm，LG=17 mm，HB=3 mm，S1=S2=S3=1 mm，W1=W2=W3=2mm。

图2(a)～图2(f)显示了几乎相同的变化趋势。随着弯折节线长Ln的增加，f2／f1逐渐减小，两个谐振模式相互靠近。改变弯折线天线中各弯折节的线长，可以实现对第一和第二谐振模式的调整。
图3给出了天线f2／f1随着各弯折节线宽Wn的变化情况。图3中，W=58 mm，L=38 mm，LG=17 mm，HB=3 mm，Sl=S2=S3=1 mm，L1=L2=L3=5 mm。与图2中随弯折节线长Ln的变化相比，f2／f1随弯折节线宽Wn的变化较为复杂。