加载新型结构异向介质对PIFA 天线性能的优化Optimization of PIFA.PDF

ANSYS 2011 中国用户大会优秀论文 加载新型结构异向介质对 PIFA 天线性能的优化 1 1,2 1 1 [樊君 谢拥军 雷振亚 胡海鹏 ] [1.西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西 西安710071 2.北京航空航天大学电磁兼容实验室，北京 100083] [ 摘 要 ] 本文提出了一种新型结构的谐振单元，在给定频段上有效地降低了异向介质的色散特性。在 PIFA 天线的底板中引入一种新型结构的异向介质，极大地改善了天线的辐射特性。理论分析 表明：在 2.2GHz 到 7.4GHz 频段内，异向介质 PIFA 天线的回波损耗小于-10dB 。天线测试 结果验证了理论计算的有效性和设计的正确性。 [ 关键词 ] 异向介质；平面倒 F 天线；超宽带 Optimization of PIFA Antenna By Employment of New Left-Handed Metamaterials 1 1,2 1 1 [FAN Jun XIE Yong-jun LEI Zhen-ya HU Hai-peng ] [1. Science and Technology on Antenna and Microwave Laboratory, Xidian University, Xi’an, Shannxi, 710071, China；2. EMC Lab, Beihang University, Beijing, 100083, china] [ Abstract ] A new structure of resonant element is presented for improving the antenna performance ， which can reduce the metamaterials dispersion characteristics effectively. Using the new metamaterials to a planar inverted-F antenna (PIFA), the radiation characteristics of the antenna is improved greatly. By theoretical analysis ,it is shown that the antenna return loss is less than -10dB between 2.2GHz to 7.4GHz. The measurement results suggest the validity of the theoretical calculations and the design. [ Keyword ] metamaterials ；planar inverted-F antenna；ultra-wideband. 1 前言 随着无线通信的发展，人们对通信设备的体积和性能提出了更高的要求，设备的小型 化成为发展趋势。平面倒 F 天线(PIFA)具有尺寸小、重量轻且后向辐射小等优点而成为目 前内置天线的主要形式。不断缩小的空间对天线结构的设计挑战也越来越大，为了实现 PIFA 在多频带、大带宽的应用场合，常用的途径有很多，诸如增加寄生贴片，开矩形凹槽， [1-6]