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来源:《物联网技术》2017年第04期
摘 要:天线是现代通信系统的重要组成部分,在目前移动设备日趋小型化的趋势下,因为微带天线的体积小、重量轻,所以针对微带天线的研究应用成为了热点问题。一种矩形宽带微带天线被提出,它克服了微带天线带宽较窄的缺点,实现了宽带辐射。 关键词:微带天线;宽带;小型天线;带宽辐射
中图分类号:TN821;TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)04-00-02
0 引 言
20世纪70年代初期,人们成功研制出一种新型天线,这种天线被称作微带天线。微带天线分为三个大类,分别为微带贴片天线、微带缝天线和微带行波天线。其中,微带贴片天线[1-3]使用的频率较高,其特点是体积小、重量轻、效率高以及频率的选择性较好。但频率选
择性较好既是一种优点,又是一种缺点,该特点导致天线带宽比较窄,具有一定的局限性。
1 宽带微带天线的设计
微带天线可以类比为一个封闭的谐振腔,其谐振特性能够等效于一个并联谐振电路,并具有高Q值[4-6]。总体来说,微带天线具有阻抗带宽较窄的固有缺点,这对其广泛应用产生了限制,因此需要扩展微带天线的带宽。近几年,人们主要采用增大基板厚度,降低介电常数,附加阻抗匹配网络,采用缝隙耦合馈电等方法来扩展微带天线的带宽。天线带宽根据微带天线输入端的电压驻波系数来确定,范围即电压驻波系数低于某一个特定值对应的频段,天线的带宽用微带天线的电压驻波比来表示[7,8]: 其中,Q=2pfWr/P,Wr=erV02/16pm0hf2(k0,a)2,P=Pr+Pd+Pc+PSw。Pd为导体损耗, Pc为介质损耗, Pr为辐射损耗,后三者与Pr相比可忽略不计,因此可得: Q>>(er/hm0)A,A为常数。