雙層寬頻微帶天線的設(shè)計(jì)
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1．2 雙層微帶天線的理論分析
具體的推導(dǎo)步驟如下，假設(shè)下層貼片的諧振頻率為f01，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)e1，上層貼片的諧振頻率為f02，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)e2，有：
1．3 雙層微帶天線的尺寸參數(shù)
本文采用的基板是TACNIC公司的介質(zhì)基板，ε1=2．65，h=O．5 mm。其中，上貼片L2=95 mm，下貼片L1=70 mm；底層介質(zhì)基板的厚度為h1=1 mm，中間空氣層的厚度為h2=13 mm，介電常數(shù)為ε2=1．0(也可以采用介電常數(shù)接近于1的泡沫材料代替空氣層，本文選擇用空氣層來達(dá)到降低有效介電常數(shù)的目的)。經(jīng)過多次仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)W1=6．4 mm時(shí)，微帶天線可以得到較好的阻抗匹配。
1．4 雙層微帶天線的仿真結(jié)果與分析
根據(jù)上述各個(gè)參量值，采用Ansoft公司的HFSS對(duì)本文所設(shè)計(jì)的微帶天線進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果如下：
圖2給出了S11≤-10 dB時(shí)的微帶天線的頻帶展寬情況，圖3則給出了VSWR≤2時(shí)，微帶天線的頻帶展寬情況。
從圖2，圖3中可以看出，微帶天線的工作頻帶在1．206～1．346 GHz之間，中心頻率為1．276 GHz，與北斗頻點(diǎn)1．268 GHz相距很近，頻帶寬度達(dá)到了BW=140 MHz，相對(duì)寬度為11．04％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通微帶矩形貼片天線的工作帶寬的范圍(一般普通的微帶天線相對(duì)帶寬在2％～5％左右)。適當(dāng)?shù)恼{(diào)整空氣層的厚度還可以控制諧振點(diǎn)的變化。此外，從圖2，圖3中還可以看到，在工作的頻帶范圍內(nèi)有2個(gè)諧振頻點(diǎn)，這是由上，下2個(gè)貼片各自諧振而引起的，可見雙層貼片可以產(chǎn)生兩個(gè)諧振點(diǎn)，進(jìn)而可以有效地達(dá)到展寬微帶天線頻帶的目的。
評(píng)論