高增益双频天线设计：兼顾GPS与WLAN

"本文介绍了设计一种高增益、多频段的天线，这种天线能够同时处理GPS和WLAN的双频信号，适用于小型、轻量化的设备。天线设计的关键在于克服尺寸小带来的高增益挑战，同时覆盖WLAN的2.4GHz、5GHz频段，并兼容1.226GHz和1.575GHz的GPS频段。在某些应用中，还需要扩展到1.8GHz和2.25GHz频段，以适应3G蜂窝系统。设计中，天线的极化是重要参数，考虑到圆形极化（RHCP或LHCP）对空间应用和系统容量的提升。线性极化则适用于大部分WLAN系统。此外，天线需具备波束成形能力，以确保在不同角度和位置的卫星通信，并能承受恶劣的环境条件。 天线设计的理论限制包括其物理尺寸与期望的增益和带宽之间的平衡。为了满足空间应用的波形系数，天线需要在1.8GHz的上行链路和2.25GHz的下行链路中实现圆形极化。波束成形能力的实现使得天线能在卫星的不同位置保持通信稳定性，同时要能抵御机械冲击、振动和宽温范围的影响。 在多种候选方案中，环状辐射体技术脱颖而出，它通过谐振结构延长了辐射电流路径，从而在缩小天线尺寸25%至35%的情况下仍能实现高增益。这种方法不仅满足了波形系数的要求，还能提供所需的工作带宽，确保了在不同频段的有效工作。文章中可能还会详细介绍设计过程、仿真结果以及实际应用中的性能测试，展示了天线设计的技术创新和实用性。"