微帶天線饋電方式

大多數(shù)微帶天線只在介質(zhì)基片的一面上有輻射單元，因此，可以用微帶線或同軸線饋電。因?yàn)樘炀€輸入阻抗不等于通常的50歐姆傳輸線阻抗，所以需要匹配。匹配可由適當(dāng)饋電位置來(lái)做到。但是，饋電的位置也影響輻射特性。另外，80年代以來(lái)還出現(xiàn)了電磁耦合饋電。

1.微帶饋電

利用微帶線進(jìn)行饋電。用微帶線饋電時(shí)，饋線與微帶貼片是共面的，因而可方便的一起光刻，制作簡(jiǎn)便。但饋線本身也有輻射，從而干擾天線方向圖，降低增益，為此，一般要求微帶線不能寬，希望微帶線寬遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)。

天線輸入阻抗與特性阻抗的匹配可由適當(dāng)?shù)倪x擇饋電點(diǎn)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果場(chǎng)沿矩形貼片的寬度變化，則當(dāng)饋線沿寬度移動(dòng)時(shí)，輸入阻抗隨之而變，從而提供了一種阻抗匹配的簡(jiǎn)單辦法。饋電位置的改變，使得饋線和天線之間的耦合改變，因而使諧振頻率產(chǎn)生一個(gè)小的漂移，而輻射方向圖仍然保持不變。不過(guò)，稍加改變貼片尺寸，可補(bǔ)償諧振頻率的漂移。

2.同軸線饋電

同軸插座設(shè)置在印制電路板的背面，而同軸線內(nèi)導(dǎo)體接在天線導(dǎo)體上。對(duì)指定的模，同軸插座的位置可由經(jīng)驗(yàn)確定，以便產(chǎn)生最好的匹配。

優(yōu)點(diǎn)是：饋電點(diǎn)可選在貼片內(nèi)任何位置且避免了對(duì)天線輻射的影響。

3.電磁耦合饋電

該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是貼近（無(wú)接觸）饋電，可利用饋線本身，也可通過(guò)一個(gè)口徑（縫隙）來(lái)形成與天線間的電磁耦合。這種方法可以獲得寬頻帶的駐波比特性。

微帶天線原理

微帶天線的結(jié)構(gòu)一般由介質(zhì)基板、輻射體及接地板構(gòu)成。介質(zhì)基板的厚度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，基板底部的金屬薄層與接地板相接，正面則通過(guò)光刻工藝制作具有特定形狀的金屬薄層作為輻射體。輻射片的形狀根據(jù)要求可進(jìn)行多種變化。

如下圖所示，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的微帶天線是由貼在帶有金屬地板的介質(zhì)基片上的輻射貼片所構(gòu)成的。貼片上導(dǎo)體通常是銅和金，它可以為任意形狀。但通常為便于分析和便于預(yù)測(cè)其性能都用較為簡(jiǎn)單的幾何形狀。為增強(qiáng)輻射的邊緣場(chǎng)，通常要求基片的介電場(chǎng)數(shù)較低。

微帶天線的輻射機(jī)理

微帶天線的輻射是由微帶天線導(dǎo)體邊沿和地板之間的邊緣場(chǎng)產(chǎn)生的。這可以從以下圖中的情況簡(jiǎn)單說(shuō)明，這個(gè)圖是一個(gè)側(cè)向饋電的矩形微帶貼片，與地板相距高度為h。假設(shè)電場(chǎng)沿微帶結(jié)構(gòu)的寬度和厚度方向沒有變化，則輻射器的電場(chǎng)僅僅沿約為半波長(zhǎng)的貼片長(zhǎng)度方向變化。輻射基本上是由貼片開路邊沿的邊緣場(chǎng)引起的。在兩端的場(chǎng)相對(duì)地板可以分解為法向和切向分量，因?yàn)橘N片長(zhǎng)度為，所以法向分量反相，由它們產(chǎn)生的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)在正面方向上互相抵消。平行于地板的切向分量同相，因此合成場(chǎng)增強(qiáng)，從而使垂直于地板的切向分量同相，因此合成場(chǎng)增強(qiáng)，從而使垂直于結(jié)構(gòu)表面的方向上輻射場(chǎng)最強(qiáng)。

根據(jù)以上分析，貼片可以等效為兩個(gè)相距、同相激勵(lì)并向地板以上半空間輻射的兩個(gè)縫隙。對(duì)微帶貼片沿寬度方向的電場(chǎng)變化也可以采用同樣的方法等效為同樣的縫隙。這樣，微帶貼片天線的輻射就等效為微帶天線周圍的四個(gè)縫隙的輻射。

這種分析方法不僅適用于微帶矩形貼片天線，同樣也適于其他形狀微帶天線。

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