一种应用于WiFi和WiMAX的加载零谐振单元的三频单极子天线

3实验结果及分析

为了验证该加载零谐振单元的单机自天线设计方法的有效性，基于图2中给出的天线设计尺寸，我们加工了一个实物样品并且进行了回波损耗，方向图等参数的测量，样品天线的照片见图3。

图3天线加工实物图

图4天线加工实物图

天线仿真与实测的回波损耗见图4。从图中可以看出，测试结果与仿真结果基本吻合，天线的实测回波损耗10dB带宽可以覆盖WiFi（2.40GHz-2.48GHz，5.15GHz-5.80GHz）与WiMAX（3.3GHz-3.8GHz）的通信频带，满足设计要求。

天线仿真的电流分布见图5，从图中可以看出在2.45GHz左右，电流集中在细线电感和交指电容上，并且震荡电流相位一致，符合零谐振的特点。3.5GHz左右电流从馈线和电感向交织集中产生震荡。5.5GHz左右单极子主体电流密度较大，单极子为主要辐射体,同时加载交指电容与细线电感对电流分布有一定的影响。

图5天现在各个频段上的电流分布

图6给出了该天线在三个工作频段的仿真与测试方向图，可以看到在较低频率天线的全向性较好，辐射方向比较一致，在高频段。随着频率的升高，辐射方向图有一定的恶化，其原因是加载交指电容与细线电感对原单极子电流分布产生了影响，导致辐射方向有一定的偏移。在测试过程中由于条件限制xy平面交叉极化测试结果相比仿真结果有较大偏差。同时天线的增益仿真与测试曲线也在图7中给出，可以看到天线的增益在工作频带内均在2.2dBi以上，可以满足其在小型WLAN设备上的应用。