0 引 言

多频段天线在现代无线通信系统中占据重要位置。但是又面临着小型化、低剖面、低成本、阻抗匹配和射频电路集成的挑战。因此在单一系统中有必要使用多种通信标准。为了在一个便携式的天线系统中集成多个通信标准，各种双频、多频、宽带和超宽带天线应运而生。但为了预防附近的通信系统干扰，多频带天线比超宽带天线更适合。通常多频段谐振模式可以通过把辐射贴片或地板设计成多支节状抑或在其上加载缝隙。但分形概念和陷波方法的使用往往限制了天线的应用，因为这两种方法会增加天线的复杂度和体积。在现代无线技术中可重构天线的出现产生了重大意义，这些天线可以动态调整各种参数，同时还能保持相似的辐射特性、小体积和低成本 [1]。一个小型的频率可重构的多频带天线才能符合现代无线通信的需求。近年来，超材料常用于实现天线的小型化。文献 [2-5] 中超材料天线主要致力于小型化、优化辐射特性、优化带宽和提高增益。文献 [6]中为单极子天线加载了开口谐振环（SRR），文献 [7] 与文献 [8] 是在介质中加载了开口谐振环和互补开口谐振环，这些都是超材料在天线设计中的应用。

本文在辐射单元和地板上分别加载了矩形SRR 环和六边形SRR 环。相较于谐振波长，使用了小型 SRR 环后天线变得更紧凑。天线覆盖了 2.94 3.13 GHz，3.55 4.06 GHz，6.699.28 GHz 三个频段。

1 天线设计

本文中的天线采用环氧树脂（FR4）作为介质基板，介电常数为 4.4，厚度为 1.6 毫米，损耗正切为 0.02。天线的大小为 26(L)mm 22(W )mm。天线结构如图 1 所示，天线包括一个梯形的单极子辐射单元，Fw Fl的馈线和地板（Wlg）。梯形单元上方加载了一个矩形的开口谐振环，在地板上加载了两 个六边形的开口谐振环。

2 仿真和测试结果

本次仿真使用了Ansoft HFSS V13.0 版本。图 3 所示为仿真结果和测试结果，可以从图中看出天线有三个频段，分别为2.94 3.13 GHz，3.55 4.06 GHz，6.69 9.28 GHz。测试结 果相比较仿真结构，可以看出在低频段误差较小，在高频段 误差较大，造成这种现象的原因如下：

从图 4 中可以看出天线地板没有加载六边形 SRR 时只有 两个频段，而加载了六边形 SRR 后天线拓展了高频段并且低 频的两个频带向左偏移了一点，表明加载了六边形 SRR 也可以 降低天线尺寸。图 5 所示为天线在 3 GHz，3.8 GHz 和 7 GHz 的 E 面和 H 面的方向图。 

3 结 语

利用六边形 SRR 设计了一款多频带的天线，由仿真结果 和测试结果可以看出，加载 SRR 结构可以增加天线的频带， 同时也可以缩小天线的体积。本文中的天线拥有多个频段，可 以满足多种用途。