《電磁波與天線仿真與實踐》課件-電波與天線知識點19 微帶天線_第1頁
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7.2微帶天線7.2.1微帶天線的結(jié)構(gòu)及主要特點圖7-11微帶天線的結(jié)構(gòu)微帶天線圖7-12微帶天線的饋電同軸饋線微帶天線近年來越來越受到人們的重視，因為它具有很多其他天線所沒有的特點：可方便地實現(xiàn)線極化或圓極化以及雙頻率工作；體積小，重量輕，價格低，尤其具有很小的剖面高度，易于附著于任何金屬物體表面，最適用于某些高速運行的物體，如飛機，火箭，導(dǎo)彈等；容易和有源器件、微波電路集成為統(tǒng)一的組件，因而適合大規(guī)模生產(chǎn)。在現(xiàn)代通信中，微帶天線廣泛地應(yīng)用于100MHz～50GHz的頻率范圍。7.2.2微帶天線的輻射原理圖7-13矩形微帶天線開路端的電場結(jié)構(gòu)圖7-14場分布側(cè)視圖圖7-15矩形微帶天線的電場分布圖7-16等效輻射縫隙7.2.3微帶天線的方向特性建立如圖7-17所示的坐標，設(shè)縫隙上電壓為U，縫的切向電場Ex=U/h，可以等效為沿z方向的磁流?？紤]到理想接地板上磁流的鏡像，縫隙的等效磁流為（7-2-1）設(shè)磁流沿x和z方向都是均勻的，則單縫的輻射場為（7-2-2）式中:（7-2-3）又因為沿x軸排列、間距l(xiāng)≈λ／2的二元陣的陣因子為（7-2-4）分別令θ=90°和φ=90°，由方向圖乘積定理即可得到微帶天線的E面和H面的方向性函數(shù)為（7-2-5）（7-2-6）7.2.4實用微帶天線（1）增加介質(zhì)基片厚度h，這等效于增大輻射縫隙的寬度或降低微帶結(jié)構(gòu)的特性阻抗，使天線輸入阻抗隨頻率變化的速度減慢。但是，種方法的效果是有限的，而且增加厚度與降低剖面高度的要求是矛盾的。這可采用較高相對介電常數(shù)εr的介質(zhì)來解決，但這又增大了天線的損耗。（2）采用如圖7-19所示的疊片結(jié)構(gòu)，即上層較小的輻射片以下層較大的輻射片為接地板，相疊的兩片分別調(diào)諧于不同的頻率。這類雙層結(jié)構(gòu)因有兩個導(dǎo)體貼片，因而具有兩個諧振頻率。如果結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計得當，可使兩個諧振頻率適當接近，與電路中的雙調(diào)諧回路參差調(diào)諧原理類似，形成頻帶大大展寬的雙峰諧振電路，使總的工作頻帶變寬。圖7-19疊片形結(jié)構(gòu)微帶天線圖7-20微帶天線陣圖7-21微帶天線陣形式之一微帶天線陣練習

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