摘要:微带天线其本身具有的固有带宽十分狭窄,很难应用于更多更广的领域中,所以对微带天线带宽展宽的研究具有十分重要的意义。采用Ansoft公司的HFSS仿真软件仿真分析了L型探针馈电方法的微带贴片天线,并且设计了一个中心频率为1 000 MHz的L形探针馈电方法的微带贴片天线,其绝对带宽为320 MHz,达到了中心频率的32%,辐射增益大约为9 dB。其具有尺寸小,结构简单,超宽带的特征。
关键词:带宽;中心频率;L型探针馈电;微带贴片天线
O 引 言
最近几十年微带天线的发展非常迅速,但微带天线其本身具有的固有带宽十分狭窄,很难应用于更多更广的领域中,所以对微带天线带宽展宽的研究具有十分重要的意义。近来超宽带天线成了一个热门的话题,但是展宽贴片天线频带十分困难。在对天线进行设计时,既要实现天线的宽带化,又要限制天线的尺寸大小,而且还要满足天线的驻波、增益等指标,类似这样的天线设计问题是十分困难的。如何协调好上述关系以获得最佳天线结构,则成为宽带天线设计的核心问题。该文讨论用L型探针方法来展宽贴片天线带宽的方法,仿真设计出了一个中心频率为1 000 MHz带宽为32%的L型探针馈电的贴片天线。
1 中心频率1 000 MHz的L型探针馈电天线的设计及仿真
1.1 模型确定
设计指标为中心频率为1 000 MHz,带宽为30%以上。当频率等于l 000 MHz时,波长(单位:m)如下式所示:
εr=1(即为空气或者泡沫基片),天线模型尺寸初步设计如下:L=16.5 cm,W=14.5 cm,Lp=5.54 cm,D=1.06 cm,基片厚度2.58 cm,探针直径O.53 cm,如图1所示。通过HFSS软件对其进行仿真设计,设计的仿真模型、俯视图、侧视图如图2~图4所示。
在图1中,L表示为贴片的长度,W为贴片的宽度,Lp为探针的左端到右端的距离,D为探针左端到贴片的距离,模型基片厚度固定为2.58 cm。
1.2 仿真调试
对上述仿真模型进行仿真,得到的仿真结果如图5所示。