微带天线展宽

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,微带天线展宽,馈电构造模型,同轴探针馈电模型 微带线侧馈模型,缝隙耦合馈电模型 共面波导馈电模型,电磁耦合馈电模型,1.4,微带天线的应用,微带天线的优势有：低剖面、低本钱并可制成多功能、可共形的天线；可集成到无线电设备内部，可用于室内，也可用于室外；其尺寸可大可小，大的微带天线其长宽可到十几米，而一副用于PCS的内部集成的宽带微带天线，其尺寸是15mm15mm1.5mm。显然，其优势是明显的。目前，微带天线已在空间技术，移动通信卫星和手持便携式通信设备中得到了广泛的应用。,对微带天线的研究正在蓬勃地展开，这是一个具有极强生命力的课题。随着相关技术的开展，微带天线无论在理论研究，还是在工艺制造上都将越来越成熟，必将开辟更为广阔的应用领域。,2,微带天线的分析方法,传输线模型(TLMTransmission Line Model) ：最早出现的也最简单，把微带天线的分析简化为一维传输线问题 主要应用于矩形贴片,腔模理论(CMCavity Model) ：是在对微带谐振腔分析的根底上开展起来的 ，开展到基于二维边值问题的求解 ，可用于各种规那么贴片,积分方程法(IEMIntegral Equation Method)，即全波(FWFull Wave)分析理论：最为复杂也是最精的，计入第三维的变化，可用于各种构造、任意厚度的微带天线，然而要受到计算模型的精度和机时的限制,3.1 影响微带天线带宽的因素,带宽的定义：带宽(BW)往往以输入端电压驻波比系数(VSWR)的值小于某给定值的频率范围来表示，假设给定的VSWR值为S，那么VSWRS的频带宽度BW为：,各种展宽微带天线带宽的途径,一、根本途径：降低等效谐振电路Q,二、增加额外谐振点：附加寄生贴片、采用 LC谐振电路、 加载短路探针,三、附加阻抗匹配网络,四、其他途径,4,宽频带微带天线,4.1 采用介电常数较小的厚介质基板,基板厚度,h,的增加使得天线的辐射电导也随之增大，辐射对应的 及总的 下降；介电常数较小时，介质对场的束缚减小，易于辐射，天线的储能减少，综合两者，天线的频带变宽。,一、,E,字形贴片天线,天线E面辐射方向图 天线H面辐射方向图,2.04GHz2.91GHz，35.1%,(,a,),f,=2.13GHz (,b,),f,=2.7GHz,天线贴片上的电流分布情况,最大变化幅度不超过1dB，,二、采用,L,形耦合馈电方式的微带天线,L形耦合馈电微带天线的S参数 天线输入阻抗变化曲线,(3.86GHz5.8GHz)，40.2,天线E面辐射方向图 天线H面辐射方向图,三、,脊形接地板微带贴片天线,天线E面辐射方向图 天线H面辐射方向图,64%,四、,使用金属斜面馈电的微带天线,，,BW,75.5,五、蜿蜒探针馈电的微带天线,1.6GHz2.24GHz, 640M,33.3%, 540M,27%,天线E面辐射方向图 天线H面辐射方向图,4.2 增加额外谐振点,一、 附加寄生贴片,2.66GHz3.06GHz, 400M, 14%,2.65GHz2.71GHz, 60M, 2.2%,二、采用,LC,谐振电路,三、在贴片和接地板之间参加短路探针,3.62GHz7.32GHz, 67.5,4.3 附加阻抗匹配网络,一、单调谐枝节匹配技术,3.375GHz3.855GHz, 13,二、枝节匹配在同轴探针馈电的微带天线中的应用,1.78GHz2.31GHz, 26%,微带天线的E面辐射方向图 微带天线的H面辐射方向图,展宽微带天线频带的其他途径,采用,3,维,V,字形贴片天线,1.86GHz5.36GHz，97%,1.95GHz3.04GHz, 44%,E面辐射方向图,H面辐射方向图,5,多频带微带阵列天线,多片法和单片法,L/X,波段双频微带阵列天线,一、,X,波段微带阵列的设计,30mm,二、,L,波段微带阵列的设计,120mm,三、综合分析,X波段阵列E面辐射方向图 X波段阵列H面辐射方向图,1.62GHz1.67GHz, 50M,L波段天线阵列E面方向图 L波段天线阵列H面方向图,四、L/X,双频微带阵列天线各项性能指标,5.2 S/X波段三频段微带阵列天线,一、,X,波段微带阵列的设计,二、,S,波段微带阵列的设计,25mm, 75mm,三、综合分析,X波段阵列E面辐射方向图 X波段阵列H面辐射方向图,S波段天线阵列E面方向图 2.75GHz S波段天线阵列H面方向图,S波段天线阵列E面方向图 3.01GHz S波段天线阵列H面方向图,四、L/X,双频微带阵列天线各项性能指标,6,总结,本文对微带天线的宽频带和多频带技术做了大量的分析、研究。研究了假设干种实现宽频带和多频带的方法。最后，利用Ansoft HFss和Designer天线仿真软件，仿真实现了八款宽频带微带天线，一款共享同一物理口径的L、X波段双频微带阵列天线和一款共享同一物理口径的S、X波段三频段微带阵列天线。,精品课件,！,精品课件,！,谢谢指导！,谢谢观赏！,2020/11/5,48,