基于matlab设计应用于Wi-Fi的平面倒F天线

发布网友发布时间：2024-10-21 18:12

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热心网友时间：2024-11-21 22:48

本文探讨了基于MATLAB设计应用于Wi-Fi的平面倒F天线（PIFA）的过程。PIFA是一种接地贴片天线，其贴片长度为L/4，取代了传统L贴片天线的L/2长度。此设计由接地层、一端接地的顶部贴片以及馈送顶部贴片的同轴探头组成。PIFA在移动通信中广泛应用，因其制造成本低、体积小、结构简单以及减少用户头部的向后辐射等特点。然而，贴片天线具有较高的极化纯度。

设计PIFA的关键参数包括顶部贴片的长度、宽度、高度，以及馈电探头的位置。短路条位于贴片边缘，长度等于边长。在设计过程中，首先选择补丁长度为频段上频率（2.5 GHz）处的四分之一波长作为初始尺寸。

使用MATLAB创建PIFA，进给偏移量设置为从短路贴片边缘向外5毫米的距离，带材进给宽度对应半径为1mm的线材。

对于WLAN应用设计，本节将讨论适用于Wi-Fi无线应用的紧凑型PIFA设计，目标是获得适合该频段的带宽。带宽定义为电压驻波比（VSWR）小于2:1的频带，大致对应于反射系数低于-10 dB的范围。这意味着入射功率的10%或更少被反射回发射机。

在设计中，若观察到天线不匹配，需调整设计以确保反射系数在目标频率范围内小于-10 dB。通过改变天线馈电位置，可以实现阻抗匹配。馈电位置通常沿贴片的共振长度移动，直至找到实现最佳匹配的位置。使用此属性，绘制每个馈电位置的反射系数以确定最佳匹配。

经过分析，发现15毫米的馈电偏移量提供了最佳匹配。通过更新馈电偏移并可视化新的天线结构，源位置现在更靠近贴片中心。此外，绘制反射系数和驻波比以实现最佳天线设计。