低頻隔離度之改良

與天線2 之寄生元件經過適當的調整得到了圖 4.20 之架構，觀察 5.85 GHz 電 流圖可知天線2 之寄生元件上之電流很小，因此在此新的架構下，天線 1 對天 線2 之寄生元件有很小的耦合量，高頻因而會有較好得隔離度。

圖4.20 調整天線 1 架構之 5.85GHz 電流圖

天線1 在新的架構下，根據 4.2.1 所觀察到的低頻效應，減小天線 2 之寄 生元件與單極天線的電感性耦合應該會有較好得隔離度，圖4.21 是針對天線 2 所做的參數探討架構圖，移動四分之一波長共振器由地上長出那一段(圖中黑 色的部份)之位置，虛線圈起部份則是隨著黑色部份位置的改變來調整長度，

其他部份則是尺寸不變，D1 越大則黑色部份越接近天線 2 之倒 L 形天線部份，

利用EM 模擬軟體 HFSS 模擬改變 D1 尺寸由 0mm 變化到 3mm 之低頻 S 參數 如圖 4.12 所示，在圖 4.12(a)(b)中兩支天線模擬反射耗損變化不大的情況下，

觀察圖4.12(c)隔離度由 5.55dB 變化至 9.32dB，改善幅度不小，因此將此設計 用在改善低頻隔離度上。

圖4.21 變數 D1 之參數探討架構圖<背面>

S11 4.23 所示，天線尺寸為 L1=4.25mm 寬 0.826mm，L2=5mm 寬 0.4mm，L3=4mm 寬0.75mm，L4＝4.5mm 寬 0.5mm，L5=2mm 寬 0.5mm，L6=13.33mm 寬 0.5mm，

L7=3.5 寬 0.75mm，L8=5.45mm 寬 0.4mm，L9=4.5mm 寬 1mm，L10=3.95mm 寬0.5mm，L11=2.5mm 寬 1mm，L12=13.7mm 寬 1mm。尺寸標示如圖 4.24。

Port2 Port1

USB connector

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圖4.23 低頻隔離度改良之天線架構圖

圖4.24 低頻隔離度改良之天線尺寸圖

圖4.25 為改善低頻隔離度天線之模擬結果，反射損耗 10dB 頻寬低頻為 75 MHz 略為小於無線網路所要求的頻寬，而 5 GHz 高頻頻寬則是大於 1 GHz 符 合所需，低頻隔離度為 9.3dB 與 4.2.1 所設計之天線隔離度 4.9dB 比較起來有 相當大的改善，而低頻隔離度改善的技術並沒有影響高頻的隔離度，高頻隔離 度維持在 11.4dB。圖 4.26 為天線實做量測的結果，與模擬結果些許不同應該 是因為實做的誤差所造成，低頻量測之反射損耗10dB 頻寬比模擬結果大，達 到96 MHz，因此犧牲了些許隔離度，實做隔離度為 8.09dB，但高頻之匹配不 盡理想，因此表4.4 之內容資料為業界堪用之反射損耗 8dB 之頻寬，天線實做 量測結果雖然高頻部份未達到當初所設定的頻寬，但已達業界堪用之無線區域 網路使用頻寬。

Frequency (GHz)

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0

S - parameters (dB)

-30

S - parameters (dB)

-30

共振頻率（GHz） 2.423~2.579 4.879~7.000 天線1

頻寬（MHz） 156 2121

共振頻率（GHz） 2.447~2.579 5.090~6.249 天線2

XY-plane (a)x-y plane(b)y-z plane (c)x-z plane

XY-plane (a)x-y plane(b)y-z plane (c)x-z plane

XY-plane (a)x-y plane(b)y-z plane (c)x-z plane

XY-plane (a)x-y plane(b)y-z plane (c)x-z plane

表4.5 改善低頻隔離度天線各頻率輻射場型 之最大增益(peak gain)與平均增益(average gain)

YZ XZ XY 平面

頻率 Peak gain

Avg Gain

Peak gain

Avg gain

Peak gain

Avg gain 天線1 -2.12dBi -3.73dBi -2.96dBi -6.27dBi -1.93dBi -5.20dBi 2.5

GHz 天線 2 -1.47dBi -3.86dBi -3.65dBi -5.92dBi -0.82dBi -4.52dBi 天線1 -1.55dBi -3.59dBi 0.74dBi -3.18dBi -0.25dBi -3.10dBi 5.2

GHz 天線 2 -3.15dBi -5.21dBi 1.30dBi -2.83dBi 2.01dBi -4.07dBi 天線1 -1.65dBi -3.33dBi 0.33dBi -3.15dBi -0.79dBi -3.17dBi 5.5

GHz 天線 2 -3.74dBi -5.94dBi 0.55dBi -3.16dBi 0.95dBi -4.19dBi 天線1 -0.12dBi -2.77dBi 0.69dBi -2.95dBi 0.06dBi -2.86dBi 5.8

GHz 天線 2 -0.57dBi -4.05dBi 0.52dBi -3.10dBi 1.04dBi -3.46dBi