微带天线PPT

微带天线的工作原理

微带天线的辐射机理实际上是高频的电磁泄漏。 一个微波电路如果不是被导体完全封闭，电路中 的不连续处就会产生电磁辐射。例如微带电路的 开路端， 结构尺寸的突变、折弯等不连续处也会 产生电磁辐射（泄漏）。当频率较低时， 这些部 分的电尺寸很小，因此电磁泄漏小；但随着频率 的增高，电尺寸增大，泄漏就大。再经过特殊设 计，即放大尺寸做成贴片状，并使其工作在谐振 状态。辐射就明显增强，辐射效率就大大提高， 而成为有效的天线。
微带天线
尽管微带天线的研究思想可以追溯到1953年， 但是直到七十年代初期才被人们所重视。微带 天线是在微带电路出现后发展起来的一种新型 天线。从七十年代中期开始，从理论、技术到 应用对这种天线进行了大量的研究，至今势头 不减。微带天线主要用在微波、毫米波段。
微带天线的结构及微带电路

微带天线由一块厚度远 小于波长的介质板（称为 介质基片）和覆盖在它的 上、下两个面上的金属片 构成。其中，下面完全覆 盖介质板的金属片称为接 地板；上面的金属片如果 尺寸可以和波长相比拟， 则称为辐射元；如果上面 的金属是长窄带，就构成 了微带传输线
微带天线的优缺点



体积小，重量轻，低剖面， 性能多样化，不同设计的 微带元，其最大辐射方向 可以在边射到端射的范围 内调整，易于得到各种极 化方式，特殊设计的微带 天线可以再多频方式下工 作 能和有源器件、电路集成 为一个统一的组件，因此 适合大规模生产，简化了 整机的制作和调试，大大 降低了成本
微带电路：是微波电路的一 种。它是一种微波信号的 传输线。类似于波导。只 是它做在印制电路板上的 带状电路。
微带天线的分类


微带贴片天线：导体贴片通常是规则形状 的面积单元 微带振子天线：它是一个窄长的条状薄片 振子 微带线型天线：它利用微带线的某种形变 来形成辐射 微带缝隙天线：它利用开在接地板上的缝 隙，由介质基片另一侧的微带线或其他馈 线对其馈电
间接馈电法：与贴片无直接接触， 主要是 电磁耦合法

馈电技术直接影响到天线的阻抗特性
微带天线的设计

微带天线的主要参数
方向图、增益、波瓣宽度、 辐射电阻、损耗、效率 输入阻抗 带宽、品质因数




微带天线的设计

微带天线的主要分析方法
传输线模型法 谐振腔模型法 全波模型法即矩量法，有限元法

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微带天线的工作频率及应用

微带天线一般应用在1～50GHz频率范围， 特殊的天线也可用于几十MHZ。
微带天线在民用上面常见于微波雷达传感 器，如：24GHz雷达传感器 现在微带天线已经广泛应用于移动通信系 统，有源集成天线，卫星导航，卫星通信 和雷达等许多领域


微带天线的馈电方式

直接馈电：直接与贴片相接触 1、同轴馈电法 2、微带线侧馈电法


相对带宽窄（高Q值）， 特别是谐振式的微带天线 损耗较大，效率较低，这 类似于微带电路，特别是 行波微带天线，在匹配负 载上有较大的损耗 单个微带天线的功率容量 较小 介质基片对性能的影响大
RFID中的微带天线

根据工作频段不同，在RFID产品中使用不 同类型的天线，可选择的天线种类很多。 在选择的时候，天线大小、成本、性能都 是非常重要的因素。三种最常见的短距天 线设备是PCB微带天线、芯片天线和有一个 连接器的鞭状天线。由于射频卡体积有限， 而且需要控制成本，微带天线具有低成本、 高性能、小尺寸等优点，因此选择微带天 线作为RFID系统使用的一种天线形式。