28、多频段微带贴片天线的设计与优化

多频段微带贴片天线的设计与优化

1. 双频段微带贴片天线

在无线通信领域，双频段微带贴片天线具有重要的应用价值。传统的微带贴片天线存在一些局限性，如带宽受限、增益不佳等。为了改善这些问题，研究人员提出了一种在两端蚀刻两个槽，然后在槽间插入环形环的贴片天线。

传统微带贴片天线在2.45 GHz处谐振，阻抗带宽为270 MHz。当在其两端蚀刻两个槽后，会在5.8 GHz处产生另一个谐振频率，该谐振频率下的阻抗带宽为200 MHz。而在两个槽之间蚀刻环形环后，其中一个谐振频率会下移至5 GHz，阻抗带宽达到400 MHz。这是因为在两个槽之间插入环形环增加了激发表面的电流路径。

该天线在2.45 GHz和5 GHz频率下的增益分别为8 dBi和4 dBi，在两个谐振频率处都能产生可观的阻抗带宽和增益。这种双频段微带贴片天线可用于IEEE 802.11a的2.45和5 GHz Wi - Fi频段，其独特之处在于在相同天线尺寸下实现了较低的频段。

2. 毫米波频段四频段微带贴片天线

随着无线通信的快速发展，毫米波频段的应用越来越广泛。然而，毫米波技术存在传播损耗大、易受阻挡和大气损耗等问题，因此需要提高天线的带宽、多频段性能、方向性和增益。

传统的贴片天线在毫米波频段存在带宽受限、增益差和方向性降低等问题。为了解决这些问题，研究人员提出了使用二进制编码的遗传算法（GA）来优化微带天线的方法。

2.1 天线建模

设计了一个矩形微带贴片天线，其基于15×15 mm²的Roger - RT/duriod 5880(tm)基板，厚度为0.5 mm，介电强度为2.2，损耗角正切为0.0009。