展寬貼片天線頻帶的L型饋電方法的設計與分析

O 引 言

最近幾十年微帶天線的發(fā)展非常迅速,但微帶天線其本身具有的固有帶寬十分狹窄,很難應用于更多更廣的領域中,所以對微帶天線帶寬展寬的研究具有十分重要的意義。近來超寬帶天線成了一個熱門的話題,但是展寬貼片天線頻帶十分困難。在對天線進行設計時,既要實現(xiàn)天線的寬帶化,又要限制天線的尺寸大小,而且還要滿足天線的駐波、增益等指標,類似這樣的天線設計問題是十分困難的。如何協(xié)調(diào)好上述關系以獲得最佳天線結(jié)構(gòu),則成為寬帶天線設計的核心問題。該文討論用L型探針方法來展寬貼片天線帶寬的方法,仿真設計出了一個中心頻率為1 000 MHz帶寬為32%的L型探針饋電的貼片天線。

1 中心頻率1 000 MHz的L型探針饋電天線的設計及仿真

1.1 模型確定

設計指標為中心頻率為1 000 MHz,帶寬為30%以上。當頻率等于l 000 MHz時,波長(單位:m)如下式所示:

εr=1(即為空氣或者泡沫基片),天線模型尺寸初步設計如下:L=16.5 cm,W=14.5 cm,Lp=5.54 cm,D=1.06 cm,基片厚度2.58 cm,探針直徑O.53 cm,如圖1所示。通過HFSS軟件對其進行仿真設計,設計的仿真模型、俯視圖、側(cè)視圖如圖2~圖4所示。

在圖1中,L表示為貼片的長度,W為貼片的寬度,Lp為探針的左端到右端的距離,D為探針左端到貼片的距離,模型基片厚度固定為2.58 cm。

1.2 仿真調(diào)試

對上述仿真模型進行仿真,得到的仿真結(jié)果如圖5所示。

圖5為在模型尺寸:L=16.5 cm,W=14.5 cm,Lp=5.54 cm,D=1.06 cm,t=2.58 cm下得到的駐波比曲線圖,此時的帶寬只有7.5 %左右,且中心頻點離1 000 MHz漂移也有點大,結(jié)果與設計指標相差甚多。為了得到設計指標結(jié)果,調(diào)整參數(shù),首先調(diào)整貼片的大小來增加貼片天線的帶寬,然后再調(diào)整貼片與探針的相對位置來滿足頻點指標,于是將貼片尺寸進行縮小,尺寸如下:長L為16.5 cm,寬W為12.5 cm,其余參數(shù)均不改變,對其再進行仿真分析,得到的駐波比圖如圖6所示。

 

   來源:現(xiàn)代電子技術(shù)
微信掃描分享本文到朋友圈
掃碼關注5G通信官方公眾號,免費領取以下5G精品資料

本周熱點本月熱點

 

  最熱通信招聘

  最新招聘信息