为满足无线体域网(wireless body area network,WBAN)应用中对超宽带天线的陷波要求,采用在槽孔型的辐射贴片上添加十字型枝节谐振器的方法优化设计了一款超宽带陷波天线。天线使用共面波导方式馈电,使天线获得较宽的带宽。通过嵌入十字型枝节谐振器调谐天线的阻抗,实现陷波特性。通过仿真分析确定谐振器横、竖枝节的尺寸范围。利用量子进化算法对谐振器的横、竖尺寸进行优化,获取使天线的陷波频带达到最佳要求的谐振器尺寸参数。根据优化结果制作实物天线,天线的带宽为3.4-9.9 GHz,陷波频段为5.2-5.8 GHz。由天线回波损耗及方向图的仿真和测试结果表明,该优化设计方法是有效的。
针对奥地利微电子公司(AMS)推出的具有传感功能的标签芯片SL900A,提出一种适用SL900A标签芯片的超高频折叠偶极子标签天线。SL900A标签芯片符合EPC Class1 Gen2(860-960 MHz)标准,谐振频率在900MHz处芯片输入阻抗为31-320jΩ。本文通过HFSS电磁仿真软件对设计的天线进行建模、仿真,分析得出影响天线阻抗、谐振频率和带宽性能的关键尺寸参数,采用烟花算法(FWA)优化方法对天线关键尺寸参数进行优化。经过优化,天线功率反射系数小于-10 d B时带宽为10%,覆盖860-960 MHz频段,最大增益达到-0.98 d B,天线与SL900A标签芯片实现良好的共轭阻抗匹配。根据优化结果制作天线实物,测试结果表明设计实现的天线适用于SL900A标签芯片。