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(yīng)用于更多更廣的領(lǐng)域中,所以對(duì)微帶天線帶寬展寬的研究具有十分重要的意義。近來(lái)超寬帶天線成了一個(gè)熱門(mén)的話題,但是展寬貼片天線頻帶十分困難。在對(duì)天線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),既要實(shí)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(biāo),類(lèi)似這樣的天線設(shè)計(jì)問(wèn)題是十分困難的。如何協(xié)調(diào)好上述關(guān)系以獲得最佳天線結(jié)構(gòu),則成為寬帶天線設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。該文討論用L型探針?lè)椒▉?lái)展寬貼片天線帶寬的方法,仿真設(shè)計(jì)出了一個(gè)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(shè)計(jì)及仿真
1.1 模型確定
設(shè)計(jì)指標(biāo)為中心頻率為1 000 MHz,帶寬為30%以上。當(dāng)頻率等于l 000 MHz時(shí),波長(zhǎng)(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(shè)計(jì)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(guò)HFSS軟件對(duì)其進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(duì)上述仿真模型進(jìn)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(shí)的帶寬只有7.5 %左右,且中心頻點(diǎn)離1 000 MHz漂移也有點(diǎn)大,結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)相差甚多。為了得到設(shè)計(jì)指標(biāo)結(jié)果,調(diào)整參數(shù),首先調(diào)整貼片的大小來(lái)增加貼片天線的帶寬,然后再調(diào)整貼片與探針的相對(duì)位置來(lái)滿足頻點(diǎn)指標(biāo),于是將貼片尺寸進(jìn)行縮小,尺寸如下:長(zhǎng)L為16.5 cm,寬W為12.5 cm,其余參數(shù)均不改變,對(duì)其再進(jìn)行仿真分析,得到的駐波比圖如圖6所示。