一种Wi-Fi宽阻带微带天线设计
雷久淮 姚岛 陈光黎 王微 覃凤
（1.广东省科学院电子电器研究所 广东省广州市 510400 2.河源市省科院研究院 广东省河源市 517000）（3.广东理工学院 广东省肇庆市 526100）
在过去20 年里，电子信息产业一直是增长最快的市场之一。无线设备被广泛应用于电信、航空、医疗、军事等各个领域。这些系统的使用越来越多使得制造商们将注意力集中在无线设备的改进上。因此，微波电路技术特别是天线技术近几年取得了快速的发展[1‐2]。
在无线通信系统中，天线是最关键的部件之一。天线通常被定义为导波和自由空间波之间的跃迁区域相关的结构，或者反之亦然。天线在传输发射时，接收来自传输线(同轴电缆或波导)的电磁能并将其辐射到太空中;接收时，接收入射波的电磁能并将其通过传输线传送给系统其他部分。在理想条件下，信号源产生的能量完全转移到天线是理想的。然而，在实际中，由于介质损耗和辐射损耗等损耗的存在，这种能量的总转移达到百分之百是不可能的。此外，如果传输线与天线匹配失衡，将会在它们的接口上产生反射损失。因此，一个好的天线设计可以提高系统的整体性能，降低对系统部件的设计要求。为了满足当今移动和无线通信系统的要求和对其性能的不断提高，天线工程领域在过去的几十年里取得了许多研究成果，研究热点主要朝着小型化、宽阻带、多频段和宽频化等方向发展，其中小型化天线设计是应对高集成化的根本要素之一。
一般来说，有四种主要的方法来缩小微带天线尺寸实现小型化：引入高介电常数，弯折，分形以及接地短接。第一种方法，采用高介电常数的介质板可以降低谐振频率，有效地减小天线的波长，从而实现小型化, 但是由于高介电常数会使基板周围会聚集较高的能量，对场的约束增强，特性阻抗降低，从而会出现辐射效率、带宽变小，阻抗难匹配。第二种方法弯折技术是通过蜿蜒天线形状结构，让电流在天线上流经谐振辐射单元的路径更长，从而达到实现小型化的目的。2020 年，Muhammad Zada 团队在文献[3]提出了一种用于心脏起博器系统的螺旋天线。采用弯折螺旋结构和高介电常数介质板Rogers RT/duroid 6010，达到了很好的小型化效果，该天线工作在2.4GHz，带宽21.88%，整个天线尺寸为3 mm *4 mm *0.5 mm。在人体等效溶液和组织模型中进行实验，测得1g 和10g 的SAR 值分别为270.28W/kg 和31.04 W/kg。第三种方法是分形技术，分形技术具有自相似性和空间填充性特...
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