小型化WLAN双频天线设计:基于Hilbert分形曲线与倒L型加载

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"该文研究并设计了一种新型的无线局域网(WLAN)双频天线,采用Hilbert分形曲线和倒L型加载技术,实现了小型化设计,具有良好的阻抗带宽和全向辐射性能。" 本文详细介绍了针对无线局域网(WLAN)通信技术需求而设计的一种新型双频天线。无线局域网(WLAN)是当前广泛应用于家庭、企业、公共区域等场景的数据传输技术,其主要特点是提供无线连接,便于用户移动和扩展网络覆盖范围。随着WLAN技术的发展,对天线性能和小型化的需求日益增长。 文章提出了一种创新的天线设计方案,通过结合Hilbert分形曲线结构和倒L型加载元素,成功地在两个不同的频率范围内实现了宽频带特性。在低频段(2395MHz至2503MHz),天线的阻抗带宽达到了98MHz,而在高频段(4160MHz至6360MHz),这一带宽则扩大到了2200MHz,且在这些频率范围内,天线的反射系数S11低于-10dB,表明天线与馈线匹配良好,能量传输效率高。 Hilbert分形曲线是一种在有限空间内增加天线表面积的方法,有助于提高天线的频率选择性和辐射效率。倒L型加载则是一种常用的优化天线带宽的技术,它可以改变天线的电长度,从而扩展工作频率范围。 文章中提到的天线实物制作并进行了测量,实验结果与仿真数据一致,验证了设计的有效性。该天线在工作频带内展现出全向辐射特性,这意味着无论天线在哪个方向,其信号发射和接收能力都相对均匀,这对于WLAN覆盖范围的扩大和信号稳定性至关重要。 此外,该天线的尺寸仅为0.16λl×0.128λl,这里的λl指的是低频段波长,这样的小型化设计极大地满足了WLAN设备对紧凑和便携性的需求。由于λl在低频段,即使在高频段工作时,天线依然保持小巧,这是通过巧妙的设计和分形几何原理实现的。 总结来说,这篇研究论文展示了如何通过创新的分形技术和负载设计,开发出一种适用于WLAN的高性能、小型化的双频天线。这种天线不仅在阻抗带宽、辐射性能和尺寸上表现出色,而且对于推动WLAN设备的小型化和优化无线通信质量具有重要意义。