1 引言

為順應現代通信、雷達、定位、電子對抗等領(lǐng)域對天線(xiàn)小型化的迫切需求，使天線(xiàn)與設備大小協(xié)調，小型化高性能微帶天線(xiàn)的研究和開(kāi)發(fā)日益成為國內外研究的熱點(diǎn)。很多小型化、高增益、寬帶寬的微帶天已被提出。其中，在貼片表面加載槽縫的微帶天線(xiàn)以其簡(jiǎn)單易行以及形式變化多樣倍受研究者的青睞。當在貼片表面開(kāi)不同形式的槽或細縫時(shí),切斷了原先的表面電流路徑,使電流繞槽邊曲折流過(guò)而路徑變長(cháng),在天線(xiàn)等效電路中相當于引入了級聯(lián)電感。由于槽很窄,它可模擬為在貼片中插入一無(wú)限薄的橫向磁壁。從而加大了天線(xiàn)有效輻射部分的相對電尺寸。

但是縫隙的尺寸（長(cháng)、寬）和加載位置對天線(xiàn)性能的影響是十分復雜的。一般來(lái)說(shuō)，縫隙越長(cháng)或越寬可使諧振頻率點(diǎn)越低，即貼片尺寸就越小。而與此同時(shí)，天線(xiàn)的其他性能也受到影響，這主要體現在帶寬變窄、增益降低、阻抗與圓極化性能調諧困難等，需要折衷協(xié)調，或附加其他改進(jìn)辦法。

2 天線(xiàn)設計與數值結果

天線(xiàn)結構如圖1所示，在貼片周邊開(kāi)四個(gè)長(cháng)度相等的槽，中心槽則為獲得圓極化而設^[2]。采用正方形貼片和介質(zhì)基片，介質(zhì)介電常數為9.9，邊長(cháng)35mm，用同軸線(xiàn)饋電于貼片對角線(xiàn)上。這里采用CST Microwave Studio軟件對該天線(xiàn)進(jìn)行三維全波分析。從數值結果可看出，貼片邊長(cháng)L(12.7mm)與縫寬W_s (1mm)不變，隨著(zhù)槽長(cháng)L_s由4mm增加到8mm，天線(xiàn)的諧振頻率降低了10.6%。增益由2.5dB下降至2.4dB，3dB波瓣寬度由180°逐漸減小為112°，軸比小于3dB。見(jiàn)表1與圖2。

(a)俯視圖 (b)側視圖

圖1 圓極化縫隙加載微帶天線(xiàn)仿真模型

表1 槽長(cháng)對天線(xiàn)輻射的影響

(a)不同縫長(cháng)的回波損耗比

(b) 不同縫長(cháng)的增益比較

圖2 不同縫隙長(cháng)度的天線(xiàn)仿真結果