微带天线的小型化技术研究
两种小型化梳状微带天线的研究与比较
Ｏ 引 言
近年 来 ， 随着 短 距 离 无 线 通信 技 术 的快 速 发 展 ， ． ２ ４ＧＨｚ频 段 无 线 通 信 设 备 得 到 广 泛 应 用 。
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｗｏ ｋｉ ｄｓ ｏ ｏ ｐ ｃ ｃ ｏ ｔ ｉ ｎｔ ｎｎ ｓ ｗｉｈ ｐｅ ｔｎａ ｅ ｐ ｔ ｈ ｆ ｒ ｗｉｅ ｅ ｓ ｃ ｎ ｆ ｃ ｍ ａ ｔ ｍｉｒ ｓ ｒｐ ａ ｅ ａ ｔ ｃ ｉ ｔ ａ ｃ ｏ ｒ ｌ ｓ ｏｍｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｎｉａ ｉ ａ ｅ ｐ ｏｐ ｓ ｄ，ｉ ｒ ｒ ｏ ｅ ｎ ｗｈｉｈ ｐ ｃ ｉ ｔ ａ ｃ ｒ ｅ ｏ ｒ ｄｕ ｅｔ ｍｅ ｓ ｏ ｈｅ ａ ｅ ｃ ｅ ｔｎａ ｅ ｐ ｔ ｈ ａ ｅ ｕｓ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈｅｄｉ ｎ ｉ ｎ ｏｆｔ ｎｔ ｎｎａ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｅｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｏｗｓｔ ｔｔ ｗｏ ａ ｅ ｈ ｈａ ｈｅｔ ｎｔ ｎｎａ ａ ｅ ｅ ｖ ｈｅ ｓｇ ｌ ｔ Ｈ ｚｂ ｄ ｄｔ ｔ２ ４ Ｇ Ｈｚ Ｔｈｅ ａ ｔ ｎｎａ ｓ ｃ ｎ ｒ ｃ ｉ ｅｔ ｉ ｎａ ｓｗｉｈ ５ Ｍ ａｎ ｗｉ ｈ ａ ． ． ｎｅ ｓ ｃ ｎ ｂ ｈｅ ｃ ｎｄ ｄ ｔ ｓ ｆ ａ ｔｃ ｌａ ａ ｅ ｔ ａ ｉ ａ ｅ ｏｒｐｒ ｃ ｉａ ｐｐｌ ａ ｉ ． ｉ ｔｏｎ ｃ
第３卷 第４ １ 期
２１ ０ ０年 Ｏ ８月
长 春 工 业 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ）
宽频化与小型化微带天线的研究与设计
微 带 天 线 由于 具 有剖 面 低 、 体 积小 、 重量轻， 易 与 飞行器 共形 、 易与 有源器 件 和 电路 集成 ， 并 且 便 于获得 圆极 化 ， 容 易实 现 双频 、 双 极 化 等优 点 ， 被 广泛 应 用 于 卫星通 信 ， 雷达 、 移动通 信等 无线 电设备 中。但微 带 天 线 自身存在 频 带 窄 、 易激励表 面波、 功 率 容 量 小 的 缺 点， 限制 了它 的应 用 。为 提 高 收发 通 信 系 统 的工 作 性 能和效 率 ， 宽频 小 型化 微 带 天线 的研 究成 为天 线 领 域
ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ，ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ，ｐ ａ ｔ ｃ ｈ ｓ ｌ ｏ ｔ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｉ ｔ ｉ ｃ ｐ ａ ｔ ｃ ｈ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ － ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｐ ａ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｓ ｉ ｚ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｉ ｓ ｄ ｅ —
ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｉｃ ｒ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｗｉ ｔ ｈ ａ ３ ６ ％ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｘ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
UHF频段RFID天线的小型化设计与分析
UHF频段RFID天线的小型化设计与分析一、综述随着无线通信技术的飞速发展，RFID（无线射频识别）技术已广泛应用于各个行业，从物流追踪、库存管理到门禁系统等。
特别是在UHF（超高频）频段，RFID系统的读写距离和读取速度得到了显著的提升，使其成为物联网领域备受关注的通信技术之一。
RFID系统主要由RFID阅读器（读写器）和RFID标签（电子标签）组成。
在UHF 频段，RFID阅读器和标签之间的能量传输主要依赖于天线。
传统RFID 天线由于尺寸大、损耗大等问题，在实际应用中逐渐暴露出性能不足的问题。
对UHF频段RFID天线进行小型化设计与分析显得至关重要。
天线的工作原理与性能参数：首先介绍RFID天线的基本工作原理，以及影响其性能的主要参数，如增益、驻波比、效率等。
小型化设计方案：探讨在UHF频段实现RFID天线小型化的各种途径，包括采用截断正方形贴片天线的SRR负载的超材料、开槽环谐振天线、截断正六边形贴片天线等。
同时将几种方案应用于实际中评估性能。
性能分析: 讨论在上述小型化方案中，如何优化设计以提高天线的性能，如提高方向性、减少互扰、降低损耗等，并分析这些方法在实际应用中的优势和局限性。
仿真实验与实际测试：通过使用电磁场仿真软件对小型化RFID天线进行初步设计估计，然后通过实际制作和测试对比实验数据，来验证改进方案的有效性和可行性。
_______技术简介RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术是一种基于无线射频通信的非接触式识别技术。
它通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需建立机械或光学接触。
RFID系统通常由标签（Tag）、读取器（Reader）和后端管理系统组成。
在RFID应用中，当标签进入阅读器的射频场范围内时，标签会自动激活并与读取器进行通信。
标签内包含了可编程的存储器和天线，用于存储信息、识别码以及接受命令。
读取器发送的无线电波能量会激发标签内的电路，使其能够传输存储在其中的唯一识别信息。
微带天线论文
基于微波技术中——小型微带天线的应用综述摘要：在无线通信系统中，天线是一个不可或缺的组件，它能有效辐射和接收自由空间的电磁波。
在发射系统中，天线将发射机送来的高频电流变换为自由空间的电磁波，而在接收系统中天线则可将自由空间传来的电磁波转变为电流信号传送给接收机。
因此，作为无线通信系统的重要前端器件，天线性能的好坏将直接影响到整个系统的通信质量。
本文主要针对小型化、高集成度微带天线的研究现状和发展作了简单的综述，并对微带天线在日后生活中的应用提出了展望和希冀。
关键词：无线通信微带天线小型化高集成度一．研究背景及意义随着无线通信技术的迅猛发展，日趋小型化和高度集成化的无线通信系统要求通信设备具有多功能、小体积、高速率的特点，以往传统的通信设备的性能已经达不到系统的要求。
为适应无线通信系统的发展，通信设备必须向小型化、多功能的方向发展，而终端天线的体积成为通信设备体积缩减的“瓶颈”。
并且减小天线的尺寸又会影响到天线的带宽、增益等特性，如何设计出在天线尺寸减小的同时又能兼顾其他性能指标的小型多功能天线是一项极其富有挑战性的工作。
微带天线介质基片的厚度往往远小于波长，因此它本身就实现了一维小型化，属于电小天线。
与普通的微波天线相比，微带天线的剖面薄，体积小，重量轻；并且具有平面结构，可以制成和导弹、卫星等载体表面共形的结构；同时它的馈电网络可以和天线结构一起制成，便于印刷电路技术大批量生产；另外它能与有源器件和电路集成为单一的模件；而且便于获得线极化、圆极化，易实现双极化、多频段等多功能工作。
微带天线的上述优点使其得到了广泛的应用。
在军事方面的应用有卫星通信、导弹遥测、火箭、雷达等；在民用方面蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、短距离无线网络(Zigbee)、超宽带通信(UWB)等诸多无线通信系统也都有微带天线的应用。
伴随微波集成技术的发展和各种微波高性能介质材料的不断出现，小型化微带天线设计已成为现阶段无线通信领域研究的热点。
微带天线的小型化技术
微带天线的小型化技术作者：覃凤来源：《电子技术与软件工程》2017年第05期摘要微带天线因其体积小、重量轻、易加工等优点而备受国内外学者关注。
随着信息社会的发展，移动终端的便携化已成必然趋势，对终端天线的小型化需求也更加迫切。
因此，小型化微带天线的研究对减小无线通信设备的体积意义重大。
本文对近年来国内外关于小型化微带天线的主要研究成果作了总结，分析了实现微带天线小型化的主要方法。
【关键词】微带天线小型化发展现状研究方法天线作为无线通信终端设备中非常重要的前端部件，其性能直接影响整个通信系统的质量。
而随着自动化技术的进步，已成功将高精度天线跟踪系统与变频器调速结合应用于卫星通信中。
另一方面，随着电路集成度的不断提高，无线通信设备终端天线的小型化已成为必然趋势；同时，自第一批微带天线被研制以来，其在理论和实际应用方面都有了极大的发展。
因此，微带天线的小型化研究对减小无线通信设备的体积有非常重要的意义。
本文对近年来国内外关于小型化微带天线的主要研究成果进行了总结，分析了实现微带天线小型化的主要方法。
1 小型化微带天线的研究现状天线小型化的实质在于采用更小尺寸的天线收发电磁波，从而节省天线所占面积。
常用的小型化技术有使用加载、分形结构，采用新型材料或结构、增加介电常数等。
1.1 使用加载使用加载，即在天线的辐射单元上加入额外元件以改变辐射单元上的电流分布。
如Richard H. Chen等人通过在天线的半波槽中加载一对C形环的方法实现天线的小型化。
通过加载，天线的谐振频率显著降低，尺寸缩减约50%。
但随着小型化程度的加深，天线增益会随之变差，这对于要求高增益、宽频带天线的应用是极为不利的。
1.2 应用分形结构分形结构的空间填充性使得在不增加天线尺寸的同时增长电流路径、减小谐振频率，实现天线的小型化。
目前，多种分形结构已被广泛用于设计小型化微带天线。
如文献[3]采用Minkowski分形结构，有效降低了天线的谐振频率，使天线尺寸减小了约33.6%。
应用于WSN的小型化微带天线的研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｗ ＳＮ Ｍｉ ｎ ｉ ａ ｔ ｕ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ Ａｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ
世 界各 国均保 留 了一些 无线频 段 ， 以用 于工 业 ， 科学 研 载 、 曲流 、 采用 平 面倒 Ｆ以及 平 面倒 Ｌ结构 等 。本 文主要 采
究， 和微 波 医疗方 面 的应 用 。２ ４ Ｇ Ｈ ｚ 频 段无 线通 信 设备得 用贴 片 曲流技术 来实 现天 线 的小型 化 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｆ ｒ ＷＳ Ｎ．ｏ ｎ ｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ Ａ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｍｉ ｅ ｍｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ０ Ｄ ｅ
二、 微 带 天 线 的 小 型 化 技 术
天 线 的小型化 是指 在 固定 的工作 频率 测 区域 内大 量 的廉 的尺 寸 。随着移 动通 信 的迅速 发展 ，针对 不 同的小 型天 线 价微 型传 感器 节点组 成 ，通过 无线 通信方 式形 成 的一个 多 （ 如 线天 线 、 平 面倒 Ｆ型 天线 、 介 质振 荡器 天线 、 缝 隙 天线 、 跳 的 自组 织 的网络 系统 ，其 目的是 协作地 感知 、采 集和处 螺旋 天 线以及 印 刷微 带 天线 等 ）有不 同 的小 型化 的方 法 。 理 网络覆 盖 区域 中被感知 对象 的信 息 ， 并 发送 给观 察者 。 微带 贴片 天线 小型 化 的具体 方 法 ， 包括： 增加 介 电常 数 、 加
小型LTCC天线的研究与分析
2、挑战
虽然小型微带天线具有许多优点，但也存在一些挑战。首先，天线的性能受到 基板材料和厚度的限制，如何选择合适的基板材料和厚度以提高天线的性能是 亟待解决的问题。其次，微带天线的辐射效率、增益和方向性等性能还需要进 一步提高，以满足未来无线通信的需求。最后，如何实现微带天线的低成本、 批量生产和维护也是需要面临的挑战。
四、小型微带天线的优化设计
1、微带天线的设计要素
微带天线的优化设计主要天线的性能优化和尺寸减小。设计要素包括基板材料、 基板厚度、贴片形状和尺寸、缝隙大小和位置等。通过对这些要素的优化，可 以提高天线的辐射效率、增益和方向性等性能。
2、微带天线的优化方法
微带天线的优化方法包括仿真优化和理论优化。仿真优化通过电磁仿真软件对 天线进行建模和仿真，根据性能指标进行优化。理论优化则是通过对天线理论 的深入研究，提出优化的设计方案。此外，也可以将两种方法结合使用，以获 得更佳的设计效果。
二、小型LTCC天线的原理
LTCC天线的原理是将天线元件和电路元件整合到多层陶瓷基板中，通过共烧制 实现一体化。与传统天线相比，LTCC天线的独特之处在于其利用陶瓷介质作为 辐射单元，金属导电膜作为传输线，实现了天线的小型化和集成化。此外， LTCC材料的高频特性使其适用于高性能的无线通信系统。
2、方向特性：小型LTCC天线的方向特性通常受波束宽度和极化方式的影响。 通过合理设计天线结构，可以实现宽波束或窄波束的方向特性，以满足不同的 应用需求。
3、辐射特性：小型LTCC天线的辐射特性主要取决于天线的结构、材料和工艺 等因素。通过选用高Q值、低损耗的陶瓷材料和具有高电导率的金属材料，可 以提高天线的辐射效率。此外，合理的结构设计可以使天线在特定方向上具有 较高的增益。
微带天线小型化技术
电子科技微带天线小型化技术上海大学通信与信息工程学院(上海200072) 薛睿峰 钟顺时 摘 要 随着科学技术的飞速进步和应用需求的无限扩展,微带天线小型化成为当前国内外研究热点。
文章概述了微带天线小型化研究的现实意义,重点剖析目前微带天线小型化所采用的主要措施及各自的优缺点,并介绍了分析设计方法。
关键词 微带天线 小型化 现代电磁学历经三百多年的发展,日臻成熟完善。
天线作为实现无线电应用的关键设备,顺应通信、广播、雷达、制导等无线电应用系统在不同阶段的需要而不断发展。
今昔对比,天线在功能、设计及制造工艺上都发生巨大变化。
然而微电子技术与大规模集成电路迅猛发展,使天线成为电子设备中庞大、笨重部件的问题日渐突出,因而对能与设备大小协调且具有有效电性能的小天线的需求愈加迫切。
以移动通信和个人通信为例,目前广泛应用于移动通信设备的单极天线和螺旋天线有许多缺点:(1)不能集成到设备外壳上,尺寸大,易损坏;(2)辐射效率低,难于屏蔽,人体对天线的性能影响较大;(3)天线对人体尤其是脑部有较大幅射,局部峰值甚至超出ANSI/IEEE C95.121992标准规定的限制;(4)仅有一种极化特性,电气性能较差;(5)需要匹配电路,损耗大,成本高。
而若采用微带天线,则拥有以下颇具特色的优点:(1)便于与机身共形,集成到设备的印制电路板或外壳上,制成内置式,不易损坏,不额外增加设备尺寸;(2)可采用高水平的屏蔽技术来屏蔽天线,使天线几乎不受人体的影响,同时大大削减天线辐射对人体的危害;(3)馈电方式多样化,易获得阻抗匹配,不需匹配电路或平衡转换器,不存在天线与射频电路之间的物理限制;(4)易设计出移动电话使用的双频或多频天线。
此外,小型化微带天线还可用于PCMCIA通信卡和无线调制解调器中,为笔记本电脑等便携设备提供通信能力。
然而遗憾的是,在较低频段(V HF/U HF),传统的半波长微带天线尺寸仍然太大。
这样,实用化小型微带天线的研制,特别是用作第三代移动通信(3G)系统、蓝牙(Bluetooth)系统及无线定位系统的天线,成为国内外研究热点。
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设计实例
GPS微带天线
两种不同介电常数的GPS微带天线
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➢两种介电常数的GPS微带天线，工作在同一频率1.575GHz
➢天线（a）的介电常数为 r 3.0，基片厚度 h1.52m4m ➢天线（b）的介电常数为 r 28.2 ，基片厚度 h4.75mm
➢ 微带天线的增益和带宽随介电常数增大而减小 ➢ 天线（b）通过使用较厚的基片来弥补提高介
和平面倒L型天线(PILA) ➢短路面局部短路，可使贴片的面积进一步减少
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研究实例
1. PILA天线
局部短路PILA天线
➢ 与常规矩形贴片相比，天线的带宽略有下降
➢ 满足移动通信的要求，要提高天线的带宽
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2. PIFA天线
双L型PIFA天线
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➢ 一个L型贴片单元由同轴探针直接驱动 ➢ 另外一个L型贴片位于驱动单元的附近 ➢ 两个贴片的谐振频率略有不同 ➢ 通过两个贴片单元之间的耦合，使天线的带宽
➢ 采用三角形贴片单元，短路探针加载后面积小 于常规天线的5％
➢ 三角形贴片的0场位于 x轴距底边2 3 处，与矩
形和圆形贴片相比，有很大的调整范围
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➢ 短路探针的位置愈靠近贴片的周围 ➢ 天线的面积减小的越厉害 ➢ 馈电的位置愈靠近短路点 ➢ 带来制造工艺上的困难 ➢ 对输入阻抗的特性影响非常敏感 ➢ 天线的阻抗带宽非常窄 ➢ 在许多场合并不适用
微带天线的小型化 技术研究
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1
内容
引言 微带天线的小型化技术
1.采用高介电常数的材料 2.短路加载 3.开槽开缝 4.有源捷变
结论
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2
引言
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3
微波集成技术和空间技术迫切需求低剖面 天线 微带天线得到日益广泛的关注和应用
➢ 体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形 ➢ 易于制造,成本低,易于集成 ➢ 便于实现圆极化、双极化和双频段
➢ 在谐振频率附近，微带天线可等效成并联谐振 电路
➢ 因此利用短路探针可以使天线在低于谐振频率 处达到阻抗匹配
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研究实例
各种贴片形状的短路加载小型化微带天线
x xp , y p
Байду номын сангаас
y xps, yps
d
短路探针
短路探针加载小型化微带天线
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➢ 圆形贴片面积减小约90％，带宽降低0.6%
提高了一倍
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3.变形的PIFA双频天线
➢ PIFA与PILA以及他们的变形在移动通信终端中 被大量使用
两种变形的PIFA双频天线
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➢ 图a中，在贴片的周围对称分布宽度为2mm的
缝隙
➢ 内部贴片在高频率端谐振，其余部分在低频段
谐振
➢ 同轴探针直接和内部贴片相连，激励起两个频
率
➢ 接地板向上弯曲90度
带宽分别是180MHz和220MHz。
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2.2短路探针
➢PIFA和PILA的接地面进一步减小，可以用短路探 针来代替
➢在80年代初期，短路探针就被用来调谐天线谐 频率
➢采用同轴探针馈电时，若附加短路探针并靠近 馈电探针时可以在很大程度上减小贴片尺寸
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工作原理
➢ 同轴馈电探针之间形成强耦合，等效于一个并 联电容
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解决办法－采用多个短路探针 ➢ 短路点和馈电点的距离明显增大 ➢ 如果采用空气介质，带宽可达到10％
➢短路探针的存在，H面的交叉极化电平明显提高
解决方法－平衡馈电
➢用两个关于原点对称的短路探针 ➢馈电处的相位相差180度 ➢交叉极化电平降低了20dB ➢交叉电平的提高以增加天线的面积为代价 ➢是常规短路加载圆形贴片面积的2.7倍
充分利用天线的高度
减小接地的面积减小天线尺寸
改善天线的全向辐射特性
降低天线邻近人体效应
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➢ 天线在GSM和DCS频段的带宽分别是200MHz 和180MHz
➢ 进一步去掉电流密度较小的部分贴片不会影响 天线的性能
➢ 进一步减小天线的体积 ➢ 图b是去掉一部分贴片后的天线结构，天线的
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平衡馈电小型化圆形微带天线
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2.3电阻加载
➢增大阻抗带宽的一种途径是将短路探针替换成电 阻加载
电阻加载小型化微带天线
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研究实例
1.矩形电阻加载小型化天线
➢ 加载一个1欧姆的电阻 ➢ 矩形天线的谐振频率从1900MHz降低为710MHz ➢ 10dB阻抗带宽是9.3%,大约为常规矩形贴片的4.9倍，
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通信系统的发展方向
➢ 小型化 ➢ 多功能
➢ 高性能
传统手机天线目前存在着缺点
➢ 集成度低 ➢ 增益不高 ➢ 人体特定吸收比(SAR)偏高
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5
解决以上问题的有效方法－内置微带天线
低SAR 较高平均有效增益 手机外形设计多样化 未来手机天线技术的发展方向之一
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6
微带天线的结构及特点
➢ 微带天线是由一块厚度远小于波长的介质板 （称为介质基片）和（用印刷电路或微波集成 技术）覆盖在它的两面上的金属片构成的, 其 中完全覆盖介质板一片称为接地板, 而尺寸可 以和波长相比拟的另一片称为辐射元。
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7
辐 射元
介 质基 片
接 地板
微带天可编辑线版 的结构
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微带天线最常用的两种馈电方式
➢ 一种是侧面馈电, 也就是馈电网络与辐射元刻 制在同一表面, 另一种是底馈, 就是以同轴线的 外导体直接与接地板相接, 内导体穿过接地板 和介质基片与辐射元相接。
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微带馈线 辐射元 (a)
同轴馈线
辐射元
(b)
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微带天线的辐射原理(传输线法)
➢ 辐射元的长为L, 宽为W, 介质基片的厚度为h ➢ 辐射元、介质基片和接地板视为一段长为L的
电常数而导致的带宽的下降
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2.短路加载
2.1 PIFA与PILA
y x
矩形微带天线的场分布
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➢矩形微带贴片天线一般工作在TM 01 模
➢贴片下电场分布如图所示
➢沿 y轴将天线短路，不会改变天线的场分布
➢与常规天线相比，尺寸减小了50％ ➢同轴探针馈电和微带线馈电的天线叫平面倒F型天线（PIFA）
微带传输线 ➢ 传输线的两端断开形成开路
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w
l h
接地 板
介质 基片
矩形微带天线开路端电场结构
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l≈/2
场分布侧视图
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h
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微带天线的小型化技术
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1.采用高介电常数的材料
➢微带天线的谐振频率近似与成反比 ➢天线谐振频率固定时，尺寸与 r 成反比 ➢介电常数增大，天线的尺寸将减小