本實(shí)用新型涉及天線技術(shù)與超材料領(lǐng)域，具體涉及一種基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線。

背景技術(shù)：

天線是無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)射和接收電磁波信號(hào)的出口和入口，它的性能不僅關(guān)系著整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)，而且也是確定系統(tǒng)工作方式的重要依據(jù)。隨著微電子器件和電路系統(tǒng)向著小型化、集成化、多功能化的方向發(fā)展，使得留給天線的空間越來(lái)越小。而射頻前端的天線尺寸取決于其工作頻率，以致在低頻時(shí)天線尺寸相對(duì)較大，這樣不利于當(dāng)前天線的小型化。所以小型化、高性能的天線研究變得尤為重要。工作在單一頻段的天線無(wú)法滿足目前無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)多頻段的要求，若將工作在單頻段的天線集合在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)多頻段，就無(wú)法做到小型化，且不利于良好通信，這就要求天線也能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段。

如何在保證天線輻射特性的前提下，減小天線的尺寸，促進(jìn)通信設(shè)備不斷朝小型化、集成化發(fā)展，成為近年來(lái)天線設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)的對(duì)天線加載，可以在一定程度上減小天線尺寸，但是小型化效果有限。超材料作為一種新型人工電磁材料，該材料呈現(xiàn)出與自然界普通材料不一樣的奇異特性，如相位補(bǔ)償特性、負(fù)折射現(xiàn)象、逆多普勒效應(yīng)等等。最近幾年來(lái)，超材料在微波器件設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)天線小型化、多頻帶提供了新的思路。而超材料的微帶實(shí)現(xiàn)形式復(fù)合左/右手傳輸線，具有損耗低、帶寬寬和結(jié)構(gòu)上連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，得到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是實(shí)現(xiàn)天線小型化和雙頻段，提出了一款基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線。該天線具有尺寸小、雙頻段、共面設(shè)計(jì)等特性。

本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線，包括基于復(fù)合左/右手材料的天線結(jié)構(gòu)、共面地、FR-4介質(zhì)板。該天線以微帶貼片天線為基礎(chǔ)，在天線上添加了交指結(jié)構(gòu)和彎折線結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造串聯(lián)電容和并聯(lián)電感，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合左/右手結(jié)構(gòu)在微帶天線上的加載，使其產(chǎn)生零階諧振，從而實(shí)現(xiàn)了WLAN雙頻段的覆蓋，整體尺寸僅有30×20×1.6mm³，達(dá)到了小型化的目的。通過(guò)增減交指結(jié)構(gòu)單元個(gè)數(shù)，調(diào)節(jié)了天線零階諧振的匹配。通過(guò)增減彎折線結(jié)構(gòu)的單元數(shù)，調(diào)節(jié)零階諧振頻率點(diǎn)。

本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線通過(guò)加載交指結(jié)構(gòu)和彎折線組成復(fù)合左/右手材料單元，使天線產(chǎn)生零階諧振，有效縮小了天線的尺寸。

(2)交指型結(jié)構(gòu)增加阻抗匹配，通過(guò)增減交指型結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)或相互間的間隔可以優(yōu)化低頻段的匹配度。

(2)本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線采用共面地設(shè)計(jì)，易于天線的集成化加工。

(3)本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線的-10dB工作頻段為2.36-2.85GHz/4.95-6.1GHz，完全符合WLAN的頻段要求。

(4)本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線表現(xiàn)為全向性輻射，具有良好的輻射特性。低頻段2.45GHz增益為-1.49dBi，高頻段5.3GHz增益為3.96dBi。

附圖說(shuō)明

圖1是基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線的反射系數(shù)曲線圖；

圖3是基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線中心頻率在2.45、5.3GHz的方向圖；

圖中，1為微帶貼片，2為FR-4介質(zhì)板，3為交指結(jié)構(gòu)，4為彎折線結(jié)構(gòu)，5為共面地，6為饋線，7為SMA接頭；

具體實(shí)施方式

下面針對(duì)本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型小型化雙頻WLAN天線是將復(fù)合左右手理論與天線設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的小型化以及雙頻段，天線結(jié)構(gòu)包括：1微帶貼片、2為FR-4介質(zhì)板、3交指結(jié)構(gòu)，4彎折線結(jié)構(gòu)，5共面地，6饋線，7SMA接頭，如圖1所示?；趶?fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線在微帶貼片天線的基礎(chǔ)上添加交指結(jié)構(gòu)(3)與彎折線結(jié)構(gòu)(4)構(gòu)造復(fù)合左右手傳輸線模型，使天線產(chǎn)生零階諧振，覆蓋了WLAN的兩個(gè)工作頻段(2.4-2.4835GHz/5.15-5.825GHz)。交指結(jié)構(gòu)(3)共有九個(gè)單元，彎折線結(jié)構(gòu)(4)有兩對(duì)，左右對(duì)稱，共有14段。

本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線，基于復(fù)合左右手理論，可改變彎折線結(jié)構(gòu)(4)增減并聯(lián)電感來(lái)調(diào)節(jié)零階諧振頻率，交指結(jié)構(gòu)(3)不僅構(gòu)成串聯(lián)電容，還可調(diào)節(jié)零階諧振的匹配，因此可通過(guò)改變交指結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化匹配，提升帶寬。

本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線，共面地(5)與天線整體結(jié)構(gòu)處于FR-4介質(zhì)板(2)同一平面，饋線(6)、地(5)與SMA接頭(7)相連，信號(hào)從SMA輸入。

本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線,天線的反射系數(shù)如圖2所示。從圖中可以看出，天線的-10dB工作頻段為2.36-2.85GHz/4.95-6.1GHz，覆蓋了WLAN頻段的標(biāo)準(zhǔn)(2.4-2.4835GHz/5.15-5.825GHz)，完全滿足帶寬要求。天線的方向圖如圖3所示，低頻段2.45GHz增益為-1.49dBi，高頻段5.3GHz增益為3.96dBi，在頻段2.45GHz和5.3GHz都表現(xiàn)為全方向輻射，具有良好的方向性

本實(shí)用新型基于復(fù)合左右手材料的小型化雙頻WLAN天線使用環(huán)境為一般日常環(huán)境。上述方案只是本 實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式，在符合本實(shí)用新型的特征下可以有多種不同應(yīng)用方案，但這些應(yīng)用方案只要符合本實(shí)用新型的特征，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍。