縫隙加載圓極化微帶天線(xiàn)特性研究
兩種天線(xiàn)的增益仿真結果見(jiàn)圖5,由圖可知,開(kāi)槽后天線(xiàn)的最大增益只降低了0.1dB,而3dB波瓣寬度由180°降為125°。
(a)普通切角 (b)直縫
圖4 開(kāi)槽微帶天線(xiàn)與普通切角天線(xiàn)的尺寸對比
(a)普通切角天線(xiàn)
(b)開(kāi)槽天線(xiàn)
圖5 兩種天線(xiàn)的增益仿真結果
圖6所示為另外三種縫隙微帶天線(xiàn)天線(xiàn)[3]。其介質(zhì)基片介電常數均為9.9,邊長(cháng)35mm。(a)天線(xiàn)貼片邊長(cháng)28.7mm,縫長(cháng)9mm,寬1.84mm,切角實(shí)現圓極化,仿真結果顯示與無(wú)縫貼片天線(xiàn)相比可減小貼片尺寸22%;(b)天線(xiàn)貼片長(cháng)26.5mm,寬25.1mm,縫寬1mm,可減小尺寸33%。(c)天線(xiàn)邊長(cháng)25.77mm,縫寬1.84mm,在縫的末端加有小切角使圓極化性能更易調諧。減小尺寸38%。圖6為三種天線(xiàn)的反射損耗仿真結果。其中,天線(xiàn)(b)(c)的槽縫位置對尺寸的減小很關(guān)鍵,槽應加在使縫足夠長(cháng)又滿(mǎn)足輸入阻抗滿(mǎn)足匹配要求的位置。
(a)斜縫 (b)T形縫 (c)L形縫
圖6 三種不同縫形微帶天線(xiàn)仿真模型
圖7 三種不同縫隙微帶天線(xiàn)回波損耗仿真結果比較
3 結論
隨槽的長(cháng)度增加,天線(xiàn)諧振頻率降低,對應天線(xiàn)尺寸減小,但天線(xiàn)尺寸的過(guò)分縮減會(huì )引起性能的劣化,其中帶寬與增益尤為明顯。因此開(kāi)槽需在小型化與性能之間折衷考慮。普通材料的開(kāi)槽天線(xiàn)圓極化帶寬一般不足1%,導致諧振頻率和圓極化性能的調諧困難,實(shí)際應用中需采取措施進(jìn)行頻帶擴展。天線(xiàn)饋點(diǎn)由貼片邊緣至中心移動(dòng),對應輸入電阻降低(近似函數關(guān)系),電抗變化很小,諧振頻率略有浮動(dòng)(1.2%)??p寬對阻抗影響較大,一般不宜取值過(guò)大。雖然用于實(shí)現圓極化的中心槽尺寸不大,對天線(xiàn)頻率影響較小,但不同尺寸下的中心槽長(cháng)寬比例不好掌握,比較之下用切角更易獲得圓極化。利用切角或中心槽進(jìn)行模式簡(jiǎn)并,將切角或饋電點(diǎn)改向其對稱(chēng)位置或將中心槽長(cháng)寬對調,可實(shí)現左或右旋圓極化。
評論