帶空氣層的寬帶微帶天線(xiàn)的分析與設計

由圖2和圖3中可以看出，在時(shí)，天線(xiàn)的工作頻率為2.97GHz-3.94GHz，其相對帶寬達到了28.12%，滿(mǎn)足了天線(xiàn)寬頻工作的要求。

從天線(xiàn)方向圖（E面為藍色，H面為紅色）可以看出，當天線(xiàn)諧振頻率為3.1GHz時(shí)，天線(xiàn)的主輻射方向為，此時(shí)天線(xiàn)的增益為9.280dB，天線(xiàn)的后向輻射較?。?6.981dB），其前后比約為16.261dB。

在天線(xiàn)工作頻段內，當頻率分別為3.0GHz、3.7gGHz和3.9GHz時(shí)，天線(xiàn)輻射方向圖與諧振頻率處的基本一致，說(shuō)明天線(xiàn)在整個(gè)工作頻段內具有良好的輻射特性。

由于天線(xiàn)接地板尺寸有限，不滿(mǎn)足可以視為無(wú)限大的條件，故天線(xiàn)存在后向輻射。在天線(xiàn)所占用的空間要求不嚴格的情況下，可以通過(guò)采用適當增大接地板尺寸的方法來(lái)降低天線(xiàn)的后向輻射。

為了說(shuō)明所設計的天線(xiàn)性能的優(yōu)越性，我們將其與普通單層微帶天線(xiàn)進(jìn)行了對比。對普通單層微帶天線(xiàn)進(jìn)行了仿真，其回損圖、駐波比圖及諧振頻率點(diǎn)的輻射方向圖如下：

圖8普通天線(xiàn)回波損耗仿真圖

圖9普通天線(xiàn)駐波比仿真圖

圖10普通天線(xiàn)輻射方向圖（）

圖11天線(xiàn)輻射方向圖（）

從圖8和圖9可以看出，普通單層微帶天線(xiàn)的工作頻段分別為2.92～０3.24GHz和3.46～3.88GHz，其相對帶寬為10.39%和11.44%，天線(xiàn)在3.25～3.45GHz頻段內的阻抗匹配欠佳?？梢?jiàn)，采用帶空氣層的雙層微帶天線(xiàn)有效地改善了天線(xiàn)的阻抗匹配，天線(xiàn)的工作帶寬明顯大于普通單層微帶天線(xiàn)的帶寬。從圖10和圖11可知，普通微帶天線(xiàn)的輻射特性與帶空氣層的微帶天線(xiàn)的輻射特性基本相同。

通過(guò)以上分析我們可以得出，帶空氣層的微帶天線(xiàn)整體性能良好。該天線(xiàn)在保證寬帶工作的同時(shí)，天線(xiàn)具有很高的增益，且其后向輻射很低。

4結語(yǔ)

本文采用帶空氣層的微帶天線(xiàn)來(lái)實(shí)現了天線(xiàn)的寬頻工作特性，并將該天線(xiàn)與普通單層微帶天線(xiàn)進(jìn)行了仿真分析對比。通過(guò)仿真結果分析表明，天線(xiàn)在保證寬帶工作的前提下，天線(xiàn)在整個(gè)工作頻段內的輻射特性良好。此外，所設計的天線(xiàn)結構簡(jiǎn)單，方便制作，在一定程度上減輕了天線(xiàn)的重量，從而節約了天線(xiàn)成本，在天線(xiàn)工程中具有良好的應用前景。