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1、淺談微帶天線微帶貼片天線，通常介質(zhì)基片厚度h遠小于工作波長入，羅遠祉等人提岀的空腔模型理論是分析這類天線的一種基本理論。帖片與接地板之間的空間猶如一個上下為電壁、四周為磁壁的空腔諧振器。對常用的工作模式，長度L約為半個波長，其電場E沿長度方向（x軸）的駐波沒有橫向（y軸）的變化。天線的輻射主要由沿橫向的兩條縫隙產(chǎn)生，每條縫隙對外的輻射等效于一個沿軸的磁流元（Jm=-nXE,n為縫隙外法線單位矢量）。由于這兩個磁流元方向相同，合成輻射場在垂直貼片方向（z軸）最大,隨偏離此方向的角度增大而減小，形成一個單向方
2、向圖。天線輸入阻抗靠改變饋電位置加以調(diào)節(jié)。阻抗頻率特性與簡單并聯(lián)諧振電路相似，品質(zhì)因數(shù)Q較高,故阻抗頻帶窄，通常約為1%?5%?？捎眠m當增加基片厚度等方法來展寬頻帶。接地板上的介質(zhì)層會使電磁場朿縛在導體表面附近傳播而不向空間輻射，這種波稱為表面波。故增加基片厚度吋須避免出現(xiàn)明顯的表面波傳播。微帶振子天線，當介質(zhì)基片厚度遠小于工作波長或微帶振子長度為諧振長度時，振子上的電流近于正弦分布。因此，它具有與圓柱振子相似的輻射特性，只是它在介質(zhì)層中還有表面波傳播，使效率降低。微帶陣列天線，利用若干微帶貼片或微帶振子
3、可構成具有固定波束和掃描波束的微帶陣列。與其他陣列天線相同，可采用諧振陣或非揩振陣（行波陣）。微帶陣列的波束掃描可利用相位掃描、時間延遲掃描、頻率掃描和電子饋電開關等多種方式來實現(xiàn)。微帶天線作為一種新型的天線，與普通天線相比，具有不可替代的優(yōu)勢。它具有體積小、重量輕、平面結構等特點，可以很容易地與導彈和衛(wèi)星等結合。此外，微帶天線也有結構緊湊，性能穩(wěn)定等特性，易于使用的印刷電路技術和大批量制造技術。因此，微帶天線以其獨特的優(yōu)勢得到在無線通信系統(tǒng)更廣泛的應用影響天線性能的臨界參數(shù)有很多，通常在天線設計過程屮可
4、以進行調(diào)整，如諧振頻率、阻抗、增益、孔徑或輻射方向圖、極化、效率和帶寬等。另外，發(fā)射天線還有最人額定功率，而接收天線則有噪聲抑制參數(shù)。出于移動通信設備便攜性方血的考慮，天線的尺寸需要大幅度縮小，且天線應當具有良好的方位圖以及增益效果。考慮到高Q值的因素，微帶天線普遍存在工作頻帶較窄的缺陷，而展寬頻帶往往需要增大天線輻射貼片的尺寸，出于便攜移動設備的特點以及對集成度高的要求，人們需要想方設法在減小其結構尺寸的同時乂不影響其帶寬，效率等工作參數(shù)，在以往的工作與實踐中，人們總結出了多種行之冇效的減小天線尺寸的方
5、法，如釆用1/4波長貼片天線，采用特殊材料基片，在微帶天線上加載短路探針，通過與饋點接近的短路探針在諧振空腔中引入耦合電容以實現(xiàn)小型化，采用表面開槽貼片或者地板刻槽技術，采用特殊貼片形式等等。下面我簡介一下我通過查找資料找到的幾個關于微帶天線改進的設計。1?新型的應用于WCDMA移動終端的平面倒F結構天線：平面倒F天線具有尺寸小，重量輕，效率高，結構簡單，分析方法清晰的優(yōu)點，成為了研究的熱門，因此我們選擇平面倒F天線作為設計原型。，在這個設計中，則采用在短路片上開創(chuàng)的方法來實現(xiàn)減小平面倒F天線尺寸的目的,
6、對天線采用同軸探針饋電方法，在天線左側(cè)短路貼片處開了兩個矩形窗口。天線結構的短路貼片對天線的工作帶寬，諧振頻率和S11參數(shù)都有影響，短路貼片越寬，天線的工作頻帶越寬，但是諧振頻率也會發(fā)生偏離，且S11會降低。若要保持天線工作在2.1GHz附近和較低的S11值，我們在平面倒F天線的短路貼片上開兩個矩形槽，則可以在減小輻射貼片長度的前提下，天線可以在WCDMA移動終端要求的所有頻率下正常工作。微帶貼片天線有工作頻帶窄的缺點，這是由于平面微帶天線的高Q值決定的。如果在天線的輻射貼片和接地板之間填充高相對介電常數(shù)
7、的介質(zhì)，則會引起表面波影響加大。天線儲能比空氣情況下增大則導致Q值增大，天線頻帶變窄，為了盡可能展寬天線頻帶，提高工作效率，本設計選擇了基板以相對介電常數(shù)為1的空氣代替。通過對應用在WCDMA移動終端的平面倒F天線進行研究，并且通過一系列對天線結構的改進，所設計岀的天線的帶寬，增益，效率等指標均達到了3GPP的技術要求，能夠運用于WCDMA移動終端中，在仿真中還發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)該平面倒F天線的底板尺寸，可以改變該天線的工作頻帶，底板尺寸越小，工作頻寬越大，為增加天線工作帶寬起到一定的指導作用。以往常用的減小天線
8、尺寸的方法是在輻射貼片上刻各種形狀的槽，而本設計通過對天線結構中短路貼片的幾何結構與天線各項技術指標之間關系進行總結，為研制出更加高效的平面倒F天線留下潛力，具有一定的理論和現(xiàn)實意義。2?—種用于微帶半波振了天線的新型BALUN：半波振了天線僅在某一固定頻率點諧振，而在其他工作頻率表現(xiàn)為串聯(lián)電抗的特性。為實現(xiàn)帶寬可控或獲得最大工作帶寬，所用BALUN應能適當補償該串聯(lián)電抗。有一種空氣板線BALUN,該BALUN通過引入一個并聯(lián)
