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一种带有寄生分枝的倒置F型双频天线.PDF
第6卷第18期2006年9月科学技术与工程 V01.6No.18
Sep.2006
Science and 2006
1671—1815(2006)18—2837一04 ⑥
TechnologyEngineering Sci.Tech.Engng.
一种带有寄生分枝的倒置F型双频天线
吴健冯正和+
(清华大学电子工程系微波与数字通信技术国家重点实验室,北京100084)
采用单馈点同轴线馈电和带有寄生分枝的双辐射分枝形式,并综合运用分枝弯曲及反复曲折、容性垂直单元加载和在天线辐射
MHz/1800
分枝上开槽等技术。仿真和实测结果表明,所提出的天线满足900 MHz双频段通信系统的要求。
关键词 双频天线 寄生分枝 倒置F型天线900MHz/1800MHz
中图法分类号TN828.6:文献标识码B
随着移动通信技术的发展和应用.设计移动通
1’天线构形及设计
信系统使用的双频段内置天线已经成为当前天线
研究的重点。倒置F型天线(IFA)因其体积小、低剖 本天线的构形源自传统的双辐射分枝平面倒
面、低成本且易于制造等良好特性而得到广泛的研 置F型天线【6]。天线结构主要为双辐射分枝.另有一
究和应用[¨。倒置F型天线在设计使用时,只需适当 个高频段寄生分枝.在其一侧加载容性垂直单元。
调整连接在垂直单元末端的接地短路部分的几何 天线的结构和尺寸如图1所示。图1中黑色部分为馈
结构和尺寸.不需要为天线额外引人匹配调整电 电探针.深灰色部分为短路片,浅灰色部分为辐射
路.就可以使倒置F型天线的输人阻抗在所需频段 单元(包括寄生分枝),灰白色部分为地板。图2中点
达到匹配要求[2]。倒置F型天线通常不能形成较宽的划线以外的部分经90度翻转即分别对应各个垂直
频带(典型的频带相对带宽只有1%左右).但是通过 单元。天线在两个频段的频率特性主要取决于天线
相应的频带扩展技术.可以在一定程度上改善其带 的两个辐射分枝和寄生分枝的尺寸。天线的辐射分
宽特性。频带扩展技术包括:将天线的水平辐射单 枝构成弯曲和反复曲折的空间结构以减小尺寸,并
元从线单元改为平面单元.将天线的辐射分枝构成 采用开槽技术以调整频带特性。天线的寄生分枝采
弯曲、交错、反复曲折等空间结构加载容性垂直单 用加载容性垂直单元技术以扩展频带。天线的阻抗
元.以及在天线辐射分枝上开槽等[叫。综合运用多 匹配通过调整各个分枝的形状和相对位置.以及分
种频带扩展技术常可得到更好的频带扩展效果。 枝上开槽的位置和宽度来实现。天线使用单馈点同
在传统的倒置F型天线的基础上.提出了一种 轴线馈电(馈点位置经过优化确定),并采用位于天
新型倒置F型内置双频天线。其天线结构的主要特 线边缘的矩形平面短路片实现接地短路(短路尺寸
点是.采用双辐射分枝并带有寄生分枝的设计方 和位置经过优化确定)。
式.并结合加载容性垂直单元和在天线辐射分枝上
2结果及分析
开槽等频带扩展技术。最终设计的天线经仿真和实
测满足双频段工作的基本要求。 利用电磁场仿真软件IE3D10.0进行仿真.并制
作天线原型进行实测.得到天线频带特性如图2
2006年5月18日收到 国家自然科学基金资助
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