臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是在探討蜿蜒型（Meander-Line）天線之設計，並且使天線可以操作在多種不同的頻帶。天線之實做是使用感光電路板為基板，以便於將天線直接整合在電路中，不僅易於製作，更可以節省成本，也是目前最受歡迎之天線製作方式。
　　首先對於蜿蜒天線之蜿蜒次數與地平面尺寸進行探討，以實做與模擬做比較。經由觀察電流分佈之情形，可以發現與輻射機制之間的相關性。
利用先前之經驗，設計出兩支天線，分別應用在無線區域網路IEEE 802.11 a/b/g，並且經過實做來証明其效能，良好的阻抗頻寬與全向性之輻射場型，證實這兩支天線可以符合在無線區域網路之應用。

In this thesis, the design of a meander-line antenna for multiple-band operations is presented. In order to combine the antenna with the circuit directly, the antenna is printed on an fr4 substrate. It is not only easy to constructed, and cost-saving, but also the most popular way for antenna design at present.
At first, the influences of the number of the meanders and the size of the ground have been studied. The relation between the current distribution and the radiation mechanism has been observed and analyzed.
According to these consequences, we design two antennas for the IEEE 802.11b/g/a WLAN applications. As the measured and simulated results show, not only the impedance bandwidth performance but also omni-directional radiation characteristic is very suitable for the WLAN applications.

目錄

封面內頁
簽名頁
授權書．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii
中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iv
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． v
誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vi
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vii
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ix
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． xii

第一章　緒論
1.1 前言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3 章節概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
第二章　微帶天線
2.1 微帶天線介紹 ．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.2 饋入方式 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.3 蜿蜒型微帶天線之設計．．．．．．．．．．．．12
第三章 應用於無線區域網路2.4/5.2 GHz之雙頻非均勻蜿蜒型微
帶天線
3.1 天線設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.2 模擬與量測的結果．．．．．．．．．．．．．．28
3.3 結果分析與討論．．．．．．．．．．．．．．．32
第四章 應用於無線區域網路2.4/5.2/5.8 GHz之三頻非均勻蜿蜒型
微帶天線
4.1 天線設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.2 模擬與量測的結果．．．．．．．．．．．．．．36
4.3 結果分析與討論．．．．．．．．．．．．．．．43
第五章 SMA饋入之探討
5.1 SMA饋入之模擬與量測．．．．．．．．．．．．45
5.2 結果分析與討論．．．．．．．．．．．．．．．47
第六章 結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49


圖目錄

圖2.1 微帶天線示意圖 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
圖2.2 常用輻射金屬片形狀 ．．．．．．．．．．．．．．．．9
圖2.3 微帶線之3D結構 ．．．．．．．．．．．．．．．．．10
圖2.4 微帶線之電磁場分布．．．．．．．．．．．．．．．．11
圖2.5 兩次蜿蜒天線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
圖2.6 兩次蜿蜒天線之反射．．．．．．．．．．．．．．．．13
圖2.7 三次蜿蜒天線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
圖2.8 三次蜿蜒天線之反射損耗．．．．．．．．．．．．．．14
圖2.9 加寬之兩次蜿蜒天線．．．．．．．．．．．．．．．．15
圖2.10 加寬之兩次蜿蜒天線反射損耗 ．．．．．．．．．．．15
圖2.11 六次蜿蜒天線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
圖2.12 六次蜿蜒天線反射損耗 ．．．．．．．．．．．．．．17
圖2.13 六次蜿蜒天線各頻率電流分布 ．．．．．．．．．．．17
圖2.14 八次蜿蜒天線 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
圖2.15八次蜿蜒天線反射損耗 ．．．．．．．．．．．．．．19
圖2.16八次蜿蜒天線各頻率電流分布 ．．．．．．．．．．．20
圖2.17 三次蜿蜒天線 饋入線40 mm．．．．．．．．．．．．22
圖2.18 上圖之模擬與量測結果 ．．．．．．．．．．．．．．22
圖2.19 三次蜿蜒天線 饋入線100 mm ．．．．．．．．．．．23
圖2.20 上圖之模擬與量測結果 ．．．．．．．．．．．．．．23
圖2.21 改變饋入線長度之比較 ．．．．．．．．．．．．．．24
圖3.1 雙頻非均勻蜿蜒型微帶天線模型．．．．．．．．．．．27
圖3.2 雙頻非均勻蜿蜒型微帶天線之反射損耗模擬與量測．．．28
圖3.3 在2.45 GHz YZ平面之輻射場型．．．．．．．．．．．29
圖3.4 在2.45 GHz ZX平面之輻射場型．．．．．．．．．．．29
圖3.5 在5.2 GHz YZ平面之輻射場型 ．．．．．．．．．．．30
圖3.6 在5.2 GHz ZX平面之輻射場型 ．．．．．．．．．．．30
圖3.7 第一個頻帶之天線增益．．．．．．．．．．．．．．．31
圖3.8 第二個頻帶之天線增益．．．．．．．．．．．．．．．31
圖3.9 電流分佈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
圖4.1三頻非均勻蜿蜒型微帶天線模型．．．．．．．．．．．35
圖4.2三頻非均勻蜿蜒型微帶天線之反射損耗模擬與量測結果．36
圖4.3在2.45 GHz YZ平面之輻射場型．．．．．．．．．．．37
圖4.4在2.45 GHz ZX平面之輻射場型．．．．．．．．．．．37
圖4.5在5.2 GHz YZ平面之輻射場型．．．．．．．．．．．．38
圖4.6在5.2 GHz ZX平面之輻射場型．．．．．．．．．．．．38
圖4.7在5.8 GHz YZ平面之輻射場型．．．．．．．．．．．．39
圖4.8在5.8 GHz ZX平面之輻射場型．．．．．．．．．．．．39
圖4.9第一個頻帶之天線增益．．．．．．．．．．．．．．．40
圖4.10第二個頻帶之天線增益 ．．．．．．．．．．．．．．40
圖4.11第三個頻帶之天線增益 ．．．．．．．．．．．．．．41
圖4.12 改變L對第一個頻帶之影響．．．．．．．．．．．．41
圖4.13改變W8對第二個頻帶之影響．．．．．．．．．．．．42
圖4.14改變W17對第三個頻帶之影響 ．．．．．．．．．．．42
圖4.15 電流分佈 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
圖5.1 非均勻雙頻蜿蜒型微帶天線加上SMA接頭之模型．．．45
圖5.2 SMA接頭與50歐姆port之模擬．．．．．．．．．．．46
圖5.3 加上SMA接頭之模擬與量測．．．．．．．．．．．．46

表目錄

表1.1 目前已使用中頻帶 ．．．．．．．．．．．．．．．．．4
表1.2 IEEE 802.11 a/b/g 之比較．．．．．．．．．．．．．．6
表2.1 六次蜿蜒天線各頻率波長與電流峰距之比較．．．．．．18
表2.2 八次蜿蜒天線各頻率波長與電流峰距之比較．．．．．．21

參考文獻

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【3】C. K. Hsu and C. N. Chiu, Nonuniform Meandered and Fork-Type Grounded Antenna Design, Microw. Opt. Technol. Lett., vol. 42, pp. 297-299, Aug. 2004.
【4】C. K. Hsu and C. N. Chiu, A New Non-Uniform Meandered and Fork-Type Grounded Antenna (NMFGA) for Triple-Band Operations, IEICE Trans. Commun., vol. E87-B, pp. 3824-3826, Dec. 2004.
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【17】許文昌, “第三代行動通訊與無線區域網路之平衡式T型天線設計,” 大葉大學 電信工程學系碩士班, 2005
【18】徐德福, “曲折型天線與螺線槽孔天線之探討,” 逢甲大學 電機工程學系碩士班, 2003
【19】陳朝安, “新式積體化平面倒F天線結構與微機電曲折式單極化天線設計,” 國立交通大學 電信工程學系碩士班, 2003
【20】C. M. Wu, C. N. Chiu and C. K. Hsu, A New Nonuniform Meandered and Fork-Type Grounded Antenna for Triple-Band WLAN Applications, IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., 2006. （Accepted）