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《寬頻帶正方形微帶貼片天線的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第22卷增刊2006年6月微波學(xué)報(bào)JoI瓜NALoFMICRoⅥrAVEsV01．22SupplementJan．2006寬頻帶正方形微帶貼片天線的設(shè)計(jì)王亞洲蘇東林肖永軒丁軻佳(北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院，北京100083)擅要：微帶天線的窄頻特性是限制它廣泛應(yīng)用的原因之一。目前提出了很多展寬微帶天線頻帶的方法，可以增加微帶天線的帶寬。本文通過增加空氣介質(zhì)的厚度，同時(shí)利用圓形金屬電容片補(bǔ)償饋電探針引起的電感，對(duì)微帶天線進(jìn)行耦合饋電，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶微帶天線的設(shè)計(jì)。天線工作在LS和S波段，測量
2、結(jié)果表明，天線的相對(duì)阻抗帶寬可達(dá)到42．3％(VSWRs2)，且在工作頻段內(nèi)方向性基本良好。關(guān)鍵詞：寬頻帶，微帶貼片天線，阻抗帶寬DesignofBroadbandSquareMicrostripPatchAntennaWANGYa-zhou,SUDong-Hn,XIAOYo嗚-mDINGKe．JIa(SchoolofElectronicandInformationEngineering,BeihangUniversity,Beijing100083，Ch／na)Abstract：．n把narrowb
3、and謝dthpropertyofamicrostripan倫nllaisoneoftheimportant托a∞璐torestrictitswideapplication．SomemethodstobnⅪ脅theband謝dthofmicrostripantennashavebeenproposedinthepastfewyears．Anewapproachforthedesignofb∞adb柚dmicrostripaDU嘶llaispresentedjnthispaper．1kthickness
4、ofairsubsumeisincreasedandalumpedseriescapacitanceisaddedtotheantennastructuretocompensatefortheinductive日B翻：鋤∞introducedbythelongcoaxialprobe．mmeasuredresultsshowthattheantennas砒LS-bandandS-bandhaveani硼)edan∞bandwid山of42．3％(ySWR≤2)．Keywords：BmMb缸&Micro
5、sUippatchantenna,Impedant七band塒dth引言微帶天線由于具有剖面低、重量輕、成本低，可與各種載體共形，適合印刷電路板技術(shù)批量生產(chǎn)，便于實(shí)現(xiàn)圓極化、雙極化、雙頻段工作等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的關(guān)注，近年來應(yīng)用也越來越廣泛。但微帶天線有其固有缺陷，即阻抗帶寬較窄，一般微帶天線的帶寬僅有5％左右【l翻。微帶天線的窄帶特性在很多方面限制了它的廣泛應(yīng)用，因此，展寬微帶天線的帶寬具有十分重要的意義。近年來，隨著微帶天線的應(yīng)用越來越廣，對(duì)于如何展寬微帶天線的帶寬，已經(jīng)有了很多有效的方法。從目前的
6、情況來看，主要有以下幾種方法：(1)增大基板厚度，降低介電常數(shù)[31；(2)采用多層結(jié)構(gòu)【4洌；(3)附加阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)嘲；(4)微帶天線貼片切槽m；(5)采用縫隙耦合饋電喁】等。本文介紹了一種新的寬頻帶微帶貼片天線的設(shè)計(jì)方法，給出了天線的測量和仿真結(jié)果。1寬頻帶正方形微帶天線的結(jié)構(gòu)分析1．1寬頻帶正方形微帶天線的結(jié)構(gòu)微帶貼片天線的結(jié)構(gòu)如圖1所示，與傳統(tǒng)的同￡、—●●Iq-D—+毒I／l上瓣feed．．o＼一工一40啊mbI-軸朔^2-2mD-棚d-加m耳I-1昂2-26期d—q礦-14ram圖1寬帶微
7、帶貼片天線示意圖。收稿日期：2005．12-01；定稿日期：2006-03-02基金項(xiàng)目：2006年國家自然科學(xué)基金航空科技聯(lián)合基金項(xiàng)目(基金號(hào)：10577004)2005年北京航空航天大學(xué)博士生創(chuàng)新性研究基金項(xiàng)目萬方數(shù)據(jù)30微波學(xué)報(bào)2006年6月軸線背部直接饋電有所不同，本天線在同軸探針頂部附加了一個(gè)小的圓形金屬貼片對(duì)微帶天線進(jìn)行耦合饋電。圓形金屬貼片與上層貼片之間介質(zhì)的厚度為％，并且塢遠(yuǎn)小于探針高度JIl。貼片長和寬均為L，圓形金屬貼片沿上層正方形貼片的對(duì)角線放置，距離方形貼片邊的距離為知耐一Q礦
8、。1．2寬頻帶正方形微帶天線的理論分析帶寬定義為輸入電壓駐波比(VSWR)小于S的頻率范圍，可用下式表示：曰w=』{(1)島4s從(1)式可以看出，微帶天線的窄頻特性是由其高Q的諧振特性決定的。因此，展寬天線的頻帶可以通過降低Q值的各種方法來實(shí)現(xiàn)。通常情況下，對(duì)于同軸探針饋電的微帶貼片天線，介質(zhì)厚度的增加，探針引起的電感也相應(yīng)增大，應(yīng)對(duì)探針引起的電感進(jìn)行補(bǔ)償。微帶天線的輸入阻抗和探針的電感可以表示為121Z加=Z晨+jx工(2)xL=號(hào)誠(o．5kA)l
