小型双层微带贴片天线的理论分析Ξ.PDF

第 31 卷 　第 1 期 大 连 海 事 大 学 学 报 Vol. 31 ,No. 1 2005 年 2 月 Journal of Dalian Maritime University Feb. , 2005 文章编号 (2005) 小型双层微带贴片天线的理论分析 栾秀珍 ,房少军 ,徐天赐 ,孙　渝 (大连海事大学 信息工程学院 ,辽宁 大连 　116026) 摘要 :对小型双层微带贴片天线进行理论分析 ,指出已有文献中的错误 ,并对其进行了改进 ,给出了天线输 入阻抗的计算公式. 利用改进后的计算公式所得计算结果与实测结果相吻合. 对天线输入阻抗和谐振频率随 馈电位置的变化情况进行了研究. 结果显示天线输入阻抗随馈电位置变化 ,而天线谐振频率基本不随馈电位 置变化. 关键词 :微带贴片天线 ;输入阻抗 ;传输线法 ;谐振频率 ;理论分析 中图分类号:TN817 　　　　　　　　　　　　　　文献标识码 :A 度为 h2 , 贴片两端用短路片短路; 下贴片长为 L , 0 　引　言 宽为 W , 介质基片也为泡沫, 厚度为 h 1 , 贴片两端 为了解决微带贴片天线在低频应用时尺寸过 开路, 中间开有宽为 l 1 的长缝, 通过该缝上、下两 大的问题 , 国内外学者做了大量的研究工作 ,并取 贴片之间进行耦合. 得了一些研究成果[1～4 ] . 最近 ,文献[ 5 ]提出了一 种小型双层贴片天线结构 ,该贴片天线上层贴片 两端短路 , 下层贴片两端开路 ,其尺寸比传统的 1/ 2 波长贴片天线的尺寸减小 50 % , 带宽可达 5 % ,且具有较低的交叉极化水平. 文献[5 ]对这种 天线进行了理论研究和实验研究. 然而 ,利用文献 [5 ]所给公式进行计算并不能得到与实测结果相 吻合的结果. 为此 ,本文对文献[ 5 ] 的理论分析进 图 1 　天线结构示意图 行了改进 ,并得到了较为满意的结果. 另外 ,文献 该天线利用同轴探针进行馈电, 馈电位置在 [5 ]没有研究天线输入阻抗和谐振频率随馈电位 贴片宽边的中心线上, 且与下贴片左端间距为 a . 置变化的情况 ,本文对此进行了研究 ,并给出了研 1. 2 　理论分析 究结果. 图 1 所示天线结构可等效成图 2 所示电路模 1 　天线结构和理论分析 型. 由传输线理论可知, 上贴片部分可看成是两段 宽为 W , 长为 l/ 2 的终端短路传输线. 在缝处, 两 1. 1 　天线结构 段传输线所呈现的输入阻抗分别为 ZS 1 和 ZS 2 , 且 小型双层微带贴片天线的结构如图 1 所示. ( β ) Z = Z = j Z tan l/ 2 . 对于下贴片, 缝的右 S 1 S 2 0 其中, 上贴片宽为 W , 长为 l , 介质基片为泡沫, 厚 边可近似看成是一段长为 L / 2 、宽为 W 的终端开 收稿日期 ( ) 作者简介 :栾秀