微带天线展宽课件.pptVIP

1.2微带天线的馈电技术对微带天线的激励方式主要分为两大类：直接馈电法和间接馈电法。直接与贴片相接触的方法称为直接馈电法，目前普遍采用的有同轴背馈法和微带线侧馈法。与贴片无直接接触的激励方法就是间接馈电法，此类方法主要有：电磁耦合法，缝隙耦合法和共面波导馈电法等。馈电技术直接影响到天线的阻抗特性，所以也是天线设计中的一个重要组成部分。

1.3馈电结构模型同轴探针馈电模型微带线侧馈模型

电磁耦合馈电模型缝隙耦合馈电模型共面波导馈电模型

1.4微带天线的应用微带天线的优势有：低剖面、低成本并可制成多功能、可共形的天线；v可集成到无线电设备内部，可用于室内，也可用于室外；其尺寸可大可小，大的微带天线其长宽可到十几米，而一副用于PCS的内部集成的宽带微带天线，其尺寸是15mm×15mm×1.5mm。显然，其优势是明显的。目前，微带天线已在空间技术，移动通信卫星和手持便携式通信设备中得到了广泛的应用。对微带天线的研究正在蓬勃地展开，这是一个具有极强生命力的课题。随着相关技术的发展，微带天线无论在理论研究，还是在工艺制造上都将越来越成熟，必将开辟更为广阔的应用领域。v

2微带天线的分析方法v传输线模型(TLM—TransmissionLineModel)：最早出现的也最简单，把微带天线的分析简化为一维传输线问题主要应用于矩形贴片v腔模理论(CM－CavityModel)：是在对微带谐振腔分析的基础上发展起来的，发展到基于二维边值问题的求解，可用于各种规则贴片v积分方程法(IEM－IntegralEquationMethod)，即全波(FW－FullWave)分析理论：最为复杂也是最精的，计入第三维的变化，可用于各种结构、任意厚度的微带天线，然而要受到计算模型的精度和机时的限制

3.1影响微带天线带宽的因素带宽的定义：带宽(BW)往往以输入端电压驻波比系数(VSWR)的值小v于某给定值的频率范围来表示，若给定的VSWR值为S，则VSWRS的频带宽度BW为：v

3.2各种展宽微带天线带宽的途径v一、基本途径：降低等效谐振电路Qv二、增加额外谐振点：附加寄生贴片、采用LC谐振电路、加载短路探针v三、附加阻抗匹配网络v四、其他途径

4宽频带微带天线v4.1采用介电常数较小的厚介质基板基板厚度h的增加使得天线的辐射电导也随之增大，辐射对应的及总的下降；介电常数较小时，介质对场的束缚减小，易于辐射，天线的储能减少，综合两者，天线的频带变宽。一、E字形贴片天线

2.04GHz～2.91GHz，35.1%天线E面辐射方向图天线H面辐射方向图

(a)f=2.13GHz(b)f=2.7GHz天线贴片上的电流分布情况最大变化幅度不超过1dB，最大增益达到了9.05dBi

v二、采用L形耦合馈电方式的微带天线

L形耦合馈电微带天线的S参数(3.86GHz～5.8GHz)，40.2％天线输入阻抗变化曲线天线E面辐射方向图天线H面辐射方向图

v三、脊形接地板微带贴片天线

2.02GHz～3.9GHz,64%天线E面辐射方向图天线H面辐射方向图

v四、使用金属斜面馈电的微带天线2.15GHz～4.76GHz，BW＝75.5％

v五、蜿蜒探针馈电的微带天线

1.6GHz～2.24GHz,640M,33.3%1.64GHz～2.16GHz,540M,27%天线E面辐射方向图天线H面辐射方向图

最大增益达到了9.19dBi最大变化幅度不超过1.45dB

4.2增加额外谐振点v一、附加寄生贴片

2.66GHz～3.06GHz,400M,14%2.65GHz～2.71GHz,60M,2.2%

v二、采用LC谐振电路

三、在贴片和接地板之间加入短路探针3.62GHz～7.32GHz,67.5％

4.3附加阻抗匹配网络v一、单调谐枝节匹配技术3.375GHz～3.855GHz,13％

v二、枝节匹配在同轴探针馈电的微带天线中的应用

1.78GHz~2.31GHz,26%微带天线的E面辐射方向图微带天线的H面辐射方向图

4.4展宽微带天线频带的其他途径v采用3维V字形贴片天线

1.86GHz~5.36GHz，97%1.95GHz~3.04GHz,44%E面辐射方向图

H面辐射方向图

5多频带微带阵列天线v多片法和单片法v5.1L/X波段双频微带阵列天线

v一、X波段微带阵列的设计30mm

v二、L波段微带阵列的设计120mm

v三、综合分析8.52GHz～9.3GHz,780MHz8.9GHzX波段阵列E面辐射方向图X波段阵列H面辐射方向图

1.62GHz～1.67GHz,50M1.65GHzL波段天线阵列E面方向图L波段天线阵列H面方向图