λ/4单极子天线具有工作带宽较宽,辐射效率较高的优点,但是其体积较大,随着无线终端设备的体积越来越小,对天线空间的要求也越来越严格,于是为了适应终端设备的发展,单极子天线开始出现一些变形,图五显示了从单极子天线演化出的ILA以及IFA、PIFA的简单模型。本节将对ILA的主要性能参数给出理论分析和仿真结果,并尝试对实际使用中的一些可能存在的问题给出解决思路。
图:F形天线的演化过程
ILA天线仿真分析
仿真使用的ILA模型如图十示,天线高度h=5mm,长L=20mm,宽度w=4mm,馈电线为50欧姆微带线,其宽度为1.5mm,介质层厚度0.8mm,介质层的介电常数为4.4。该结构的反射系数在2.4~3GHz范围内可以在-8dB以下,并在2.4GHz附近有一个较深的谐振点,当我们改变天线的宽度w与高度h时,天线的两个谐振频点没有发生明显的变化,只是谐振点的深度有了一些变化,在改变天线长度的过程中观察到了相似的结果。从这些结果可以看到,ILA天线的工作频点很难调整,在可接受的尺寸空间中做出调整时谐振频点变化不明显。
图:ILA天线仿真分析模型
图:ILA天线的S11参数
图:天线在不同高度和不同宽度下的S11参数变化