我们的目标是 将 50 Ω SMA 电缆连接至 2.4 GHz 的 PCB 天线 使回波损耗保持在 -15 dB 以下，驻波比保持在 1.5 以下，天线效率在 2.36 至 2.48 GHz 之间保持在 90% 以上。
我们选择了一个简单的 L 型网络，并计划在需要更大带宽时添加一个小型并联电容器，我们还选择了紧凑型 SMD 电感器和电容器，以保持电路板的小巧。
首先，我们使用 HFSS 对裸机进行建模。 多氯联苯 天线馈线和 FR-4 上的 50 Ω 微带线（εᵣ = 4.3，h = 1.6 mm，tan δ = 0.02）。我们提取了馈电端口在 2.2-2.6 GHz 范围内的阻抗，以了解我们需要多少无功修正。
然后，我们选择了一个 L 型网络，并利用它计算出了 f₀ = 2.42 GHz 时的起始值：
接下来，我们将 L 和 C 的实际 SMD 模型放入模拟器，并对其进行调整，直到模拟回波损耗 S₁₁ 在 2.42 GHz 时降至 -18 dB 以下，在 2.36 和 2.48 GHz 时保持在 -15 dB 以下。
然后，我们开始进行印刷电路板布局：我们将匹配网络保持在距离天线馈线 5 毫米的范围内，并使用 45° 弯轨以避免额外的电抗，我们还保留了坚实的接地平面，但在天线区域下方增加了一个小槽，以便进行微调。这些规则使寄生电抗保持在较低水平，并使设计具有可重复性。
布局完成后，我们对整个天线和匹配网络进行了全波仿真，并制作了一个原型进行测量。所有测量数据与仿真数据一致，误差在 ±5% 以内。
表 1：测试结果汇总
| 参数 | 模拟值和测量值 |
|---|---|
| 回波损耗 (S₁₁) | 2.42 千兆赫时 ≤ -18 分贝，2.36 和 2.48 千兆赫时 ≤ -15 分贝 |
| 驻波比 | ≤ 1.3 跨 2.36-2.48 千兆赫 |
| 收益 | ≥ 2.2 dBi |
| 效率 | ≥ 92 |
我们首先展示回波损耗曲线，然后展示驻波比曲线及其简单分析：
图 1：回波损耗与频率
正如您所看到的，回波损耗曲线在 2.42 GHz 时达到 -18 dB 的深度凹口，并在 2.36 至 2.48 GHz 期间保持在 -15 dB 以下。这实现了我们的目标，即在整个 80 MHz 频段内将反射功率保持在 3% 以下。
图 2：驻波比与频率的关系
在这里，中心频率的驻波比降至 1.29，在 2.36-2.48 千兆赫范围内保持在 1.5 以下。这证明阻抗匹配保持在 50 Ω ±15% 的范围内，从而保持了较低的插入损耗和天线带宽。
