宽带微带天线

微带天线是通过将导体贴片附着到具有导体接地板的电介质基板而形成的天线。通过微带线或同轴探针馈送贴片,并在贴片和接地板之间激励电磁场。
,通过贴片和狭缝向外辐射。微带天线由于其体积小,外形小,重量轻,易于馈送以及容易与载体共形安装而广泛用于各种测量和通信领域。
然而,由于微带天线是谐振天线,高Q特性决定了其输入阻抗对频率变化敏感,导致贴片天线的窄带(一般频带的相对带宽仅为2%至5%) )。 )。
对于在北斗频段工作的微带天线,由于带宽窄,对工作频率点的精度要求很高。外部环境的微小变化可能导致频率漂移,导致天线无法正常工作。
为了解决这个问题,可以加宽微带天线频点附近的频带,这样即使发生频移,天线的工作频率也可以保持在天线的工作带宽内。有许多设计方法可以扩大微带天线的频带:增加介质基板的厚度,但这会引入表面波损耗;降低介质的相对介电常数,但增加基板的尺寸;寄生元件也会增加基板的面积;增加阻抗匹配网络;槽耦合馈电;使用多层结构。
通过采用在两层贴片之间添加空气层的结构,通过两个贴片之间的相互耦合产生两个相互谐振频率点,从而增加微带天线的频率带宽。下面讨论微带天线的结构,原理和仿真结构,最后给出结论。
与传统的微带天线不同,同轴探头用于馈送贴片。在本文中,正交微带线用于馈送贴片,这可以避免由于使用同轴探针而引入电感器。
阻抗匹配是不方便的,并且可以简单地实现天线的圆极化功能。两条正交微带线具有相同的宽度并且都是W1。
另外,从图中可以看出,在两个贴片之间添加空气层以降低介电常数,从而增加带宽。针对微带贴片天线的窄带,提出了一种采用正交微带线馈电的双贴片微带天线结构。
在VSWR< = 2中,频率范围在1. 206和1. 346GHz之间,带宽达到140MHz,相对带宽达到11.04%。在工作频带中,天线的增益略有增加,轴比可以接受,因此天线结构是一种相对经济实用的微带天线结构。