microstrip patch antenna
saj微带天线有很多优点,低成本,易于集成,加工简单,缺点有:效率低、功率容易低、高Q值 ,可能存在表面波,极化效果差,弱电扫性能、带宽窄。微带线的金属厚度t远远小于波长(t << λ0 ,自由空间波长),介质基板的厚度h<<λ0, 一般 0.003λ0 ≤ h ≤ 0.05λ0,介质的相对介电常数2.2 ≤ r ≤ 12,天线常使用厚、低介电常数的的介质,易于辐射;微波电路常使用薄、高介电 常数的介质,减少辐射和耦合,也会减小电路尺寸。微带贴片天线的波束垂直于贴片,矩形贴片单元的L一般 λ0/3 < L < λ0/2。
微带天线的馈电方式有1 微带线馈电 如上图 2 同轴线馈电 3 缝隙耦合 4 空间近区耦合。
微带线主要在W边和地平面的缝隙中向外辐射,辐射和贴片的尺寸L和与介质基板的厚度h、介电常数有关。
微带线的辐射因为空气和介质的介电常数的不同使得场不连续,用等效介电常数来表示整个空间的介电常数:
W/h > 1: ---公式1
当W/h >>1和>>1,辐射能量主要在介质中,连线效应使得辐射的尺寸比贴片的实际尺寸大
。
用经验公式计算边缘效应,
---公式2
计算W,中心频率2.45GHz, =4.4,计算W=3.7260cm
---公式3
介质的厚度1.6mm,由公式1计算有效介电常数=4.0810,再由公式2计算
=0.0739
等效介质波长
计算L
当kh<<1时,输入阻抗与h的关系不大,此时增加W可以减小输入阻抗,只要W/L<2.
=321.4453 omega
通常的设计要求抑制TE0模及其它高阶模,故
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