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寬頻微帶天線
閱讀�5263�(shí)間:2010-12-30 16:17:25

  微帶天線的窄頻帶特性是限制其廣泛應(yīng)用的重要原因之一,因�,如何展寬微帶天線的帶寬的問題一直受到研究人員的�(guān)�。通過采用雙層多貼片及在兩貼片之間加入空氣層的�(jié)�(gòu)來達(dá)到增加微帶天線帶寬的目的。此外,利用微帶線�(jìn)行正交饋�,在滿足寬頻帶的同時(shí),也�(shí)�(xiàn)了天線的圓極�。由貼片間的諧振耦合作用,該天線的頻帶展寬為11.04%( VSWR<= 2) ,且增益�(dá)到了5.2 dB,可以在1.206~ 1.346 G 的L 波段�(nèi)工作�

引言

  微帶天線是在帶有�(dǎo)體接地板的介�(zhì)基片上附加導(dǎo)體貼片而構(gòu)成的天線,采用微帶線或者同軸探針對貼片�(jìn)行饋�,在貼片和接地板之間激�(lì)起電磁場,通過貼片與縫隙向外輻�。由于微帶天線具有體積小,剖面低,重量輕,易饋電以及易與載體共形安裝等優(yōu)�(diǎn),而廣泛應(yīng)用于測量和通訊各�(gè)�(lǐng)�。但�,由于微帶天線是一種諧振式天線,高Q 特性也就決定了其輸入阻抗對頻率變化很敏�,導(dǎo)致了貼片天線的頻帶較�( 一般頻帶的相對帶寬只有 2%~ 5%) �

  對于工作在北斗頻段的微帶天線而言,由于帶寬較窄,所以對工作頻點(diǎn)的準(zhǔn)確性有很高的要求,外界�(huán)境的微小變化都有可能使得頻點(diǎn)�(fā)生漂移,�(dǎo)致天線無法正常工�,為了解決這�(gè)問題,可以擴(kuò)寬微帶天線在頻點(diǎn)周圍的頻�,這樣即使�(fā)生了頻點(diǎn)漂移,天線的工作頻點(diǎn)依然可以保持在天線的工作帶寬范圍�(nèi)�

  針對�(kuò)寬微帶天線的頻帶問題,已�(jīng)有了很多�(shè)�(jì)方法: 增加介質(zhì)基板的厚�,但這樣�(huì)引入表面波損�;減小介質(zhì)的相對介電常�(shù),但是會(huì)使基板的尺寸加大;增加寄生單元,同樣會(huì)使基板的面積加大; 增加阻抗匹配�(wǎng)�(luò); 縫隙耦合饋電; 采用多層�(jié)�(gòu)��

  采用在雙層貼片間加入空氣層的�(jié)�(gòu),利用兩�(gè)貼片之間的相互耦合作用,產(chǎn)生兩�(gè)相近的諧振頻率點(diǎn),從而達(dá)到增加微帶天線頻帶寬度的目的。下面對該微帶天線結(jié)�(gòu)、理論和仿真�(jié)�(gòu)�(jìn)行論�,并在給出了�(jié)��

�(jié)�(gòu)

  與傳�(tǒng)微帶天線采用同軸探針對貼片�(jìn)行饋電不�,本文采用了正交微帶線對貼片�(jìn)行饋�,這樣既可以避免因?yàn)橥S探針的使用而引入電�,對天線的阻抗匹配帶來不�,也可以簡單地實(shí)�(xiàn)天線的圓極化功能。兩條正交微帶線的寬度相同,均為W1。此�,從圖中可以看到,在兩�(gè)貼片之間加入了空氣層,使其起到降低介電常�(shù)的作用,從而達(dá)到增加頻帶寬度的目的�

�(jié)�

  針對微帶貼片天線頻帶較窄的特�(diǎn),本文提出了一種利用正交微帶線�(jìn)行饋電的雙貼片微帶天線結(jié)�(gòu)�

  在VSWR  <=2 �(shí),頻帶范圍在1. 206~ 1. 346 GHz之間,帶寬�(dá)到了140 MHz,相對帶寬達(dá)到了11. 04%。在工作頻段�(nèi),天線的增益有稍許提高,軸比可以接受,所以此天線�(jié)�(gòu)是一種比較經(jīng)�(jì)�(shí)用的微帶天線�(jié)�(gòu)�

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