一种方向图可重构微带贴片天线的设计

摘要

针对机械控制和电控制存在的天线切换速度慢、复杂度高和成本低等问题,本文主要对一种方向图可重构微带贴片天线进行设计。提出一种具有5种波束指向的方向图可重构贴片天线,该天线由辐射贴片和4个寄生贴片组成,采用同轴线馈电,通过控制地面加载开关,寄生贴片可以在指向器和反射器之间进行切换,从而实现方向图的重构,同时对3种固定状态的天线原型进行加工测试,并采用Ansys HFSS软件,对天线进行仿真分析。仿真结果表明,该天线波束可以在92°,180°,267°和350°以及+z方向这5种指向中进行切换,实测天线模式1、模式2和模式5的共同带宽为2.43~2.45 GHz,水平面上波束指向分别为31°和80°,垂直面上的倾斜角度为6°,3种状态下的天线增益为3.1~3.9 dBi,3 dB波瓣宽度均小于70°,测试结果和仿真结果较为吻合,验证了该天线方向图可重构的特性。该天线结构简单,制作成本低,适用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)系统中,该研究具有一定的应用价值。