微帶天線是在帶有導體接地板的介質(zhì)基片上附加導體貼片而構(gòu)成的天線,采用微帶線或者同軸探針對貼片進行饋電,在貼片和接地板之間激勵起電磁場,通過貼片與縫隙向外輻射。由于微帶天線具有體積小,剖面低,重量輕,易饋電以及易與載體共形安裝等優(yōu)點,而廣泛應用于測量和通訊各個領(lǐng)域。但是,由于微帶天線是一種諧振式天線,高Q 特性也就決定了其輸入阻抗對頻率變化很敏感,導致了貼片天線的頻帶較窄( 一般頻帶的相對帶寬只有 2%~ 5%) 。
對于工作在北斗頻段的微帶天線而言,由于帶寬較窄,所以對工作頻點的準確性有很高的要求,外界環(huán)境的微小變化都有可能使得頻點發(fā)生漂移,導致天線無法正常工作,為了解決這個問題,可以擴寬微帶天線在頻點周圍的頻帶,這樣即使發(fā)生了頻點漂移,天線的工作頻點依然可以保持在天線的工作帶寬范圍內(nèi)。
針對擴寬微帶天線的頻帶問題,已經(jīng)有了很多設計方法: 增加介質(zhì)基板的厚度,但這樣會引入表面波損耗;減小介質(zhì)的相對介電常數(shù),但是會使基板的尺寸加大;增加寄生單元,同樣會使基板的面積加大; 增加阻抗匹配網(wǎng)絡; 縫隙耦合饋電; 采用多層結(jié)構(gòu)等。
采用在雙層貼片間加入空氣層的結(jié)構(gòu),利用兩個貼片之間的相互耦合作用,產(chǎn)生兩個相近的諧振頻率點,從而達到增加微帶天線頻帶寬度的目的。下面對該微帶天線結(jié)構(gòu)、理論和仿真結(jié)構(gòu)進行論述,并在最后給出了結(jié)論。
針對微帶貼片天線頻帶較窄的特點,本文提出了一種利用正交微帶線進行饋電的雙貼片微帶天線結(jié)構(gòu)。
在VSWR <=2 時,頻帶范圍在1. 206~ 1. 346 GHz之間,帶寬達到了140 MHz,相對帶寬達到了11. 04%。在工作頻段內(nèi),天線的增益有稍許提高,軸比可以接受,所以此天線結(jié)構(gòu)是一種比較經(jīng)濟實用的微帶天線結(jié)構(gòu)。