适用于新一代宽带无线局域网的双频小型微带天线的分析

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1、中山大学硕士学位论文1．2WLAN双频微带天线研究意义(1)随着新一代无线局域网标准IEEE820．11的推出，部署兼容IEEE802．1la、IEEE802．1lb和IEEE802．119规范的多模式无线网络将是社会和市场发展的需要，而具有“a”、“b”、⋯g’功能的WLAN将需要一个双频带的无线电或两个无线电发射机，分别用于2．4GHz频带和5GHz频带，无线局域网双频带微带天线的研究有其良好的市场前景和社会需求。(2)实用化小型微带天线的研制，特别是用作第三代移动通信系统、蓝牙系统以及无线定位系统的天线，成为国内外研究的热点。随着无线局域网市场的进一步开拓，研究适用于WLAN

2、便携式设备的小型微带天线也必有其价值。(3)从频谱资源来看，2．4GHzISM频段(2．4GHz～2．4835GHz)资源有限，随着无线局域网的发展，向频率更高、频谱资源更充裕的5G频段(5．150G～5．350GHz)发展是必然。新一代WLAN是宽带、高速无线网络，因此设计宽带微带天线是必要的。综合来看，宽带双频小型微带天线的研究有其积极的意义和良好的应用前景。1．3研究目标及主要工作主要研究工作：(1)跟踪新一代无线局域网技术和标准的发展，建立双频微带天线的计算机仿真模型，其技术指标满足相关标准。(2)微带天线开槽实现双频技术的研究(3)微带天线开槽加载技术对带宽、谐振频率的影

3、响(4)微带天线小型化技术的研究研究目标及主要技术指标：WLAN小型宽带双频微带贴片天线计算机仿真模型的建立。该天线工作于2．4GHz和5GHz两个频段，在电压驻波比VWSR<2时实现带宽满足标准(2．4GHz频段：带宽>83．5iHz：5GHz频段：带宽>200MHz)。1．4论文的内容安排第一章绪论，介绍WLAN双频微带天线研究背景及现状、研究意义和研究目标及做的主要工作，最后介绍了本文的内容安排。第二章无线局域网概述，简单介绍了无线局域网的概念、特点及其应用，描述了IEEE802．1l无线局域网的主要技术、体系结构以及有关标准。2第1章绪论第三章微带天线基本理论，简单介绍了微

4、带天线定义、结构、分类、优缺点及其运用，详细阐述了微带天线工作原理和圆形微带贴片天线腔模理论，详细描述了微带天线元的宽频带技术、双频技术、小型化技术、馈电方法及他们的新近发展。第四章WLAN双频微带天线的设计，包括介质基片材料的选择、双频圆形贴片参数的估算、馈电方式的选择及其馈电位置的估算。第五章仿真结果及其分析，简单介绍了电磁场仿真软件Ensemble8．0，给出了适用于WLAN的双频微带天线的仿真模型，并对仿真结果分析了其谐振特性、阻抗带宽特性、增益特性和方向图特性。详细阐述了矩形槽长度、槽宽和槽间距对阻抗带宽特性、增益特性的影响，并对开矩形槽的小型化效果进行了分析。第六章结束

5、语，总结了本论文已完成的工作，提出了尚待进一步研究的内容。2．1引言第2章无线局域网概述通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线旌工难度大、费用高、耗时长，对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。WLAN为WirelessLAdq的简称，即无线局域网。无线局域网是利用无线技术实现快速接入以太网的技术，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是对有线连网方式的一种补充和扩展。它使网上的计算机具有可移动性，能

6、快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。和有线网络相比，可移动性，或者说无需线缆就可以接入网络的移动自由性，是无线局域网的主要优势。其它优势还包括安装更迅速、费用更低、网络可靠性更高以及能够快速支持灾后重建。无线局域网也存在着一些不足，包括：射频信号干扰、安全性、不同供应商产品的互操作性等。在国内，WLAN的技术和产品在实际应用领域还是比较新的。但是，无线由于其不可替代的优点，将会迅速地应用于需要在移动中连网和在网间漫游的场合，并在不易布线的地方和远距离的数据处理节点提供强大的网络支持。特别是在一些行业中，WLAN将会有更大的发展机会：海上敷设光缆费用很高，旅工难度很大，

7、使用无线阏技术，费用不及敷设光缆的十分之一，效率高，质量好，可提供从钻井台到压缩机房的数据链路，以便显示和输入由钻井获取的重要数据。利用WLAN，医生和护士在设置计算机专线的病房、诊室或急救中进行会诊、查房、手术时可使用笔记本电脑、PDA等实时记录医嘱、传递处理意见、查询病人病历和检索药品。工厂往往不能敷设连到计算机的电缆，应用WLAN，技术人员可在任何地方进行检修、更改产品设计、讨论工程方案、查阅技术档案，发出技术指令、请求技术支援，甚至和厂外专家讨论问题。在大型会