一种改进的大带宽微带天线的设计_缪贵玲.docx

科技广场 2015.8  PAGE 110 DOI:10.13838/j.cnki.kjgc.2015.08.023 一种改进的大带宽微带天线的设计 Design of a Modified Wide Bandwidth Microstrip Antenna 缪贵玲 1 杨昌彦 2 Miao Guiling Yang Changyan （1.鹰潭职业技术学院教育系，江西 鹰潭 335000；2.江西广播电视大学鹰潭分校，江西 鹰潭 335000） （1.Department of Education，Yingtan Vocational and Technical College，Jiangxi Yingtan 335000； （2.Yingtan Campus，Jiangxi Radio and Television University，Jiangxi Yingtan 335000） 摘 要：本文设计了一种改进的大带宽的微带天线。该天线采用相对介电常数接近于空气的泡沫介质 层；通过在介质基片上开长方体槽，减小了馈电探针的长度，从而减小了探针电感对输入阻抗的影响，并且在 贴片与接地板之间引入短路面，相当于在天线贴片与接地板之间形成了一个电壁，能够降低天线的谐振频 率，从而可以减小天线的尺寸、展宽天线带宽；短路面的使用也减小了天线的尺寸。HFSS 仿真结果表明，当 回波损耗 S11-10dB 时，天线覆盖了 1.51～4.66GHz 的频率范围，相对带宽达到了 102.1%，该天线结构简单， 性能良好。 关键词：微带天线；大带宽；短路面；泡沫介质层；HFSS；同轴馈电 中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：1671-4792（2015）08-0110-06 Abstract：This paper designs a modified wide bandwidth microstrip antenna. The antenna uses foam dielec- tric layer whose relative permittivity is close to the air. By opening a cuboid groove on the dielectric substrate, and reducing the length of the feeding probe, we can reduce the probe inductances effect to the input impedance. And by introducing a short road between the patch and ground plate, which is equivalent to forming an electrical wall between the antenna patch and the ground plate, we can reduce the resonant frequency of the antenna, which can reduce the size and broaden the bandwidth of the antenna. HFSS simulation results show that when the return loss S11-10dB, the antenna covers the frequency range from 1.51GHz to 4.66GHz, with relative bandwidth reaching 102.1%. The antenna has good performance and simple structure. Keywords：Microstrip Antenna；Wide Bandwidth；Shorting Wall；Foam Dielectric Layer；HFSS；Coaxial Feed 0 引言 微带天线一般应用于 1GHz ～50GHz，特??的 微带天线也可用于几十兆赫兹，因其具有体积小、重 量轻、剖面低、易与载体共形等优点而得到广泛应 用。但频带窄一直是微带天线的主要缺点之一，为了 展宽微带天线的工作带宽，人们研究了多种方法：降 低天线等效谐振电路的 Q 值，如增大介质基板的厚 度、降低介质基板的相对介电常数；增大辐射贴片的 宽长比；附加阻抗匹配网络；采用楔形或者阶梯形基 板；采用附加无源贴片；采用多层结构等[1]。一般情 况下，可以灵活采用多种展宽带宽的方法来达到设 计所要求的带宽。 采用相对介电常数较低的介质基板和增加基板