設計了一種2.4 GHz頻段下用于無線傳感器的倒F印刷天線。天線的尺寸為25.7 mm×7.5 mm。使用3D電磁仿真工具HFSS13.0建模仿真;研究印刷電路板（PCB）的板厚H和天線自身的諧振長度L₂變化對天線通信性能的影響,通過對兩個參數(shù)的優(yōu)化來獲得最佳的設計效果。從仿真可知:在PCB厚度H為0.8 mm,諧振長度L₂為16.4mm時,天線的諧振頻率為2.45GHz,回波損耗S₁₁為-25.3d B,歸一化輸入阻抗為（0.9464+0.0920i）Ω。通過矢量網(wǎng)絡分析儀實測后結果表明:在2.4 GHz下,該倒F天線獲得了12.5%的相對帶寬,駐波比約為1.7（VSWR小于2）。將此天線用于實際工程中,在CC2530芯片基礎上,用Altium Designer設計出PCB圖,實際作出帶有倒F天線的無線網(wǎng)絡節(jié)點并對兩節(jié)點之間的通信距離進行了測試。 

【文章來源】：傳感器與微系統(tǒng). 2020,39(10)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

HFSS中天線的模型

1) PCB的尺寸為70 mm×90 mm,PCB的厚度H=0.8 mm，天線的諧振長度L2分別等于15.4,16.4,17.4 mm時，諧振頻率如圖2(a)所示，對應的輸入阻抗如圖2(b)所示。從圖2可以得到:隨著諧振長度L2的增加，諧振頻率逐漸降低，在L2=16.4 mm時諧振頻率達到2.45 GHz，輸入阻抗先減小再增大，在L2=16.4 mm時達到(47.320 9+j4.597 7)Ω，接近理想阻抗50Ω。2) PCB的尺寸為70 mm×90 mm，諧振長度L2=16.40 mm,PCB的厚度H在2.0,1.6,1.2,1,0.8,0.4 mm，這6個點上變化時，對應的諧振頻率變化如圖3(a)所示，輸入阻抗變化如圖3(b)所示。VSWR如圖3(c)所示。

2) PCB的尺寸為70 mm×90 mm，諧振長度L2=16.40 mm,PCB的厚度H在2.0,1.6,1.2,1,0.8,0.4 mm，這6個點上變化時，對應的諧振頻率變化如圖3(a)所示，輸入阻抗變化如圖3(b)所示。VSWR如圖3(c)所示。從圖3可以得到:隨著PCB的厚度依次減小，諧振頻率逐漸升高，在H=0.8 mm時為2.45 GHz;輸入阻抗先減小再增大，在H=0.8 mm時為(47.3209+j4.597 7)Ω;隨著板厚的減小，VSWR的最低點向著右邊移動，當H=0.8 mm時，在2.4～2.5 GHz下，VSWR小于2。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3013100