基于“L”形探针馈电的宽带双极化微带贴片天线设计

摘要

设计并仿真优化了一款基于“L”形探针馈电的新型±45°双极化微带贴片天线。采用2个正交且具有高度差的“L”形探针相互耦合馈电以实现双极化，使得天线所承载的信道容量得到大幅度提升。介于两介质基板之间的金属铜柱起到馈电和辐射的作用。微带辐射贴片通过金属化过孔连接，并采用开口均朝内的对称“τ”形槽设计以增加谐振频点，将极化贴片设计成“S”形以扩展带宽。仿真结果表明，天线在2.08～2.77 GHz、3.66～5.36 GHz频段S₁₁<-10 dB,相对阻抗带宽为66.15%,增益不低于6 dBi,辐射效率在90%以上，端口之间的隔离度大于10 dB,交叉极化电平大于20 dB。经实物制作及实际测量表明，天线在端口1处的测量结果与模拟结果之间吻合良好；在端口2处由于制作工艺及实验测试环境条件的影响使得测量结果有偏移，但在可接受范围内。与相近研究结果相比，设计天线具有宽带宽、结构简单易于制作、尺寸小的优势，可应用于C波段（3 700～4 200 MHz）和无线局域网（wireless local area network, WLAN）频带（2 400～2 484 MHz和5 150～5 350 MHz）的无线收发通信系统。

关键词

“L”形探针 / 双极化 / 耦合馈电 / 宽带宽