微带天线阻抗匹配
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本文设计一种中心频率为 800 MHz 的矩形微带天线(辐射元为矩形),馈电方式选为中心侧馈。
2 矩形微带天线的分析
2.1 用传输线模型分析法分析矩形微带天线的辐射原理
设辐射元的长为L,宽为 W,介质板的厚度为 h,现将辐射元、介质板和接地板视为一段长为 L 的微带 传输线,在传输线的两端断开形成开路。
1 引 言
微带天线现已广泛应用于 100 MHz~100 GHz 的无线电设备中,他是由导体薄片粘贴在背面有导体接 地板的介质板上形成的天线。导体薄片称为辐射元,辐射元的形状可以是方形、 矩形、 圆形和椭圆形等。 微带天线形状如图 1 所示,其馈电方式有两种:一种是微带馈线又称侧面馈电,另一种是同轴馈线又称背 馈,如图 2 所示。
根据微带线理论,介质板厚度 h,场沿 h 方向均匀分布。在最简单的情况下,场沿宽度 W 方向也没有变化, 而仅在长度方向(L百度文库λ/2,λ 为介质内波长)有变化。
在两开路端的电场均可以分解为相对于接地板的垂直分量和水平分量,两垂直分量方向相反,水平分量 方向相同,因而在垂直于接地板的方向,两水平分量电场所产生的远区场同相叠加,而两垂直分量所产生的 场反相相消。 因此,两开路端的水平分量可以等效为无限大平面上同相激励的两个缝隙,缝的电场方向与 长边垂直,并沿长边 W 均匀分布。 缝的宽度为∆lh,长度为 W,两缝间距为 Lλ/2。所以,微带天 线的辐射可以等效为由两个缝隙所组成的二元阵列。
2.2 矩形微带天线的设计公式 设贴片长度L,贴片宽度 W,介质板厚度 h,介质板的长度 LS和宽度 WS,介质的相 对介电常数 εr,有效介电常数 εe,c是光速,fr是中心频率,λg为介质内 波长,λ0为自由空间波长,延伸量∆l。
微带天线的设计和阻抗匹配
摘 要:讨论了矩形微带天线工作原理、结构及其应用。介绍了设计中心频率为 800 MHz 矩形微带天线的 整个流程,首先根据矩形微带天线设计公式计算出天线参数,然后在 Ansoft 公司的仿真软件 HFSS 中建立 天线模型并对其仿真,通过调整天线模型得到最佳的天线参数使天线特性符合设计要求,最后利用 Agilent 公司的微波电路仿真软件先进设计系统 ADS 设计了微带天线的匹配网络。
2 矩形微带天线的分析
2.1 用传输线模型分析法分析矩形微带天线的辐射原理
设辐射元的长为L,宽为 W,介质板的厚度为 h,现将辐射元、介质板和接地板视为一段长为 L 的微带 传输线,在传输线的两端断开形成开路。
1 引 言
微带天线现已广泛应用于 100 MHz~100 GHz 的无线电设备中,他是由导体薄片粘贴在背面有导体接 地板的介质板上形成的天线。导体薄片称为辐射元,辐射元的形状可以是方形、 矩形、 圆形和椭圆形等。 微带天线形状如图 1 所示,其馈电方式有两种:一种是微带馈线又称侧面馈电,另一种是同轴馈线又称背 馈,如图 2 所示。
根据微带线理论,介质板厚度 h,场沿 h 方向均匀分布。在最简单的情况下,场沿宽度 W 方向也没有变化, 而仅在长度方向(L百度文库λ/2,λ 为介质内波长)有变化。
在两开路端的电场均可以分解为相对于接地板的垂直分量和水平分量,两垂直分量方向相反,水平分量 方向相同,因而在垂直于接地板的方向,两水平分量电场所产生的远区场同相叠加,而两垂直分量所产生的 场反相相消。 因此,两开路端的水平分量可以等效为无限大平面上同相激励的两个缝隙,缝的电场方向与 长边垂直,并沿长边 W 均匀分布。 缝的宽度为∆lh,长度为 W,两缝间距为 Lλ/2。所以,微带天 线的辐射可以等效为由两个缝隙所组成的二元阵列。
2.2 矩形微带天线的设计公式 设贴片长度L,贴片宽度 W,介质板厚度 h,介质板的长度 LS和宽度 WS,介质的相 对介电常数 εr,有效介电常数 εe,c是光速,fr是中心频率,λg为介质内 波长,λ0为自由空间波长,延伸量∆l。
微带天线的设计和阻抗匹配
摘 要:讨论了矩形微带天线工作原理、结构及其应用。介绍了设计中心频率为 800 MHz 矩形微带天线的 整个流程,首先根据矩形微带天线设计公式计算出天线参数,然后在 Ansoft 公司的仿真软件 HFSS 中建立 天线模型并对其仿真,通过调整天线模型得到最佳的天线参数使天线特性符合设计要求,最后利用 Agilent 公司的微波电路仿真软件先进设计系统 ADS 设计了微带天线的匹配网络。