天线技术的发展现状研究

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天线行业发展概况及市场发展前景分析

天线行业发展概况及市场发展前景分析

天线行业发展概况及市场发展前景分析一、天线行业发展概况天线是无线通信系统中的重要组成部份,主要用于接收和发送无线信号。

随着无线通信技术的快速发展,天线行业也得到了迅猛的发展。

以下是天线行业的发展概况:1. 市场规模:天线市场规模庞大,根据市场研究机构的数据显示,2022年全球天线市场规模达到100亿美元,估计到2025年将达到150亿美元。

2. 技术创新:天线行业在技术创新方面取得了显著发展。

随着5G技术的推广应用,天线技术也在不断升级,如MIMO(多输入多输出)技术、波束成形技术等,提高了无线通信的速度和稳定性。

3. 应用领域广泛:天线广泛应用于通信、广播电视、卫星导航、航空航天等领域。

特殊是在智能手机、智能家居、车联网等消费电子领域,天线需求量不断增加。

4. 产业链完善:天线行业的产业链包括天线设计、创造、测试等环节。

全球范围内,天线创造企业众多,如华为、爱立信、诺基亚等,它们在天线技术研发和市场拓展方面具有较强的竞争力。

二、天线市场发展前景分析天线市场具有广阔的发展前景,以下是对天线市场发展前景的分析:1. 5G技术推动天线需求增长:随着5G技术的商用化,天线作为5G通信系统的重要组成部份,将迎来巨大的市场需求。

5G技术的高速传输和低延迟要求使得天线的性能和稳定性提出了更高的要求,这将进一步推动天线技术的创新和市场需求的增长。

2. 智能手机市场持续扩大:智能手机作为天线的主要应用领域之一,其市场规模持续扩大。

随着消费者对于智能手机功能和性能的要求不断提升,天线作为关键的无线通信组件,将继续受到市场的重视和需求的增长。

3. 智能家居和车联网市场快速崛起:智能家居和车联网等领域的快速发展,对天线提出了更高的要求。

智能家居需要稳定的无线信号覆盖,车联网需要高速的无线通信。

这些应用领域的快速崛起将推动天线市场的增长。

4. 新兴应用领域的拓展:随着科技的不断进步,新兴应用领域如人工智能、物联网、无人机等也对天线提出了新的需求。

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状移动终端天线作为无线通信设备中的重要组成部分,在移动终端设备中起着关键的作用。

随着移动通信技术的快速发展和智能手机的普及,移动终端天线市场也逐渐壮大。

本文将对移动终端天线市场的发展现状进行分析。

1. 市场背景移动终端天线市场受到多种因素的影响,包括技术进步、用户需求、产业链合作等。

随着5G技术的推进和新兴应用的涌现,移动终端天线市场呈现出丰富的发展机遇。

2. 市场规模根据市场研究机构的数据显示,移动终端天线市场自2015年开始快速增长,并在之后几年保持了稳定增长的态势。

根据预测,到2025年,移动终端天线市场规模将达到X亿美元。

3. 产品分类移动终端天线主要分为手机天线、平板电脑天线、智能手表天线等多个品类。

根据应用场景的不同,不同类型的移动终端天线具有不同的技术特点和设计要求。

•手机天线:手机天线一般分为主天线和辅天线,主要用于无线通信和数据传输。

•平板电脑天线:平板电脑天线通常设计成内置天线或外置天线,以支持无线网络连接。

•智能手表天线:智能手表天线一般采用小型化设计,以适应手表的体积和重量限制。

4. 技术发展趋势随着移动通信技术的不断突破和更新,移动终端天线也在不断演进和创新。

以下是移动终端天线市场的主要技术发展趋势:•多频段设计:由于不同国家和地区的通信标准存在差异,移动终端天线需要支持多种频段和制式,以保证全球漫游的通信需求。

•天线集成化:为了适应移动终端设备的小型化趋势,天线的设计逐渐向集成化方向发展,以减少空间占用和提高性能。

•天线性能优化:随着通信速率的提高和信号传输的要求越来越严格,移动终端天线需要不断优化性能,以提供更稳定和高效的通信体验。

•新材料应用:新材料的出现为移动终端天线的设计和制造提供了更多选择,如陶瓷天线、相变材料等,以提升天线的性能和可靠性。

5. 市场竞争格局目前,移动终端天线市场竞争较为激烈,存在多家主要厂商竞争。

这些厂商不仅在技术研发上进行持续投入,还通过合作伙伴关系来拓展市场份额。

2023年天线行业市场发展现状

2023年天线行业市场发展现状

2023年天线行业市场发展现状天线是一种将电磁波从空气传输到设备中的器件,其在通信、广播、卫星导航、雷达等领域具有重要应用。

随着科学技术的迅猛发展,各个行业对天线的需求日益增加,天线产业的市场发展趋势也逐渐明朗。

一、市场规模全球天线市场在2017年达到了130亿美元的规模,预计到2023年将达到190亿美元。

随着5G网络、卫星导航、物联网等领域的发展,天线市场规模有望进一步扩大。

二、主要应用领域1. 通信领域通信领域是全球天线市场中最大的应用领域,其占天线市场总需求量的60%以上。

随着5G技术的逐渐普及和运用,通信领域对于高效、高精度的天线需求将不断增加。

2. 广播领域广播领域包括电视、广播、卫星和有线电视领域,这些行业的需求量逐年增加,这使得天线市场规模逐渐扩大。

此外,随着数字电视的普及,高清晰度和大屏幕电视得到了广泛的应用,这些电视也需要更加高效的天线来保障信号质量。

3. 卫星导航领域天线在卫星导航领域起着关键作用,GPS、GLONASS、北斗卫星导航系统等都需要天线进行信号接收和发射。

由于卫星导航日益广泛应用于汽车导航、物流运输、航空等领域,所以对于卫星导航的天线需求也将会日渐增长。

三、技术趋势1. 5G技术的发展5G技术对于天线领域的影响非常巨大,其需要更加高效的天线来保障网络速度和信号的稳定性。

MIMO天线系统、小区间协作等新兴技术将在5G网络中得到广泛应用,这些技术都需要更好的天线支持。

2. 小型化、高性能化的趋势随着科技的进步,人们对于更加小型化、轻便的天线需求也在不断增长。

高性能的天线可以让设备接收更多的信号,减少信号传输过程中的噪点,保障通信质量。

迷你化、高性能化的天线将会是未来市场的主流发展方向。

四、市场竞争格局目前天线市场竞争十分激烈,主要的竞争者包括国内外知名公司如华为、英特尔、三星等。

国内一些天线厂商在技术研发、品牌建设、市场营销等方面还存在一定的差距,但不断创新与发展将推动这些企业在未来市场中逐渐崛起。

天线的发展研究报告

天线的发展研究报告

天线的发展研究报告天线是无线通信领域的重要组成部分,它起着将无线信号转化为电信号或将电信号转化为无线信号的作用。

随着无线通信技术的不断发展,天线也经历了多次变革和改进。

首先,天线的发展可以追溯到19世纪末的马克尼尔实验。

当时,马克尼尔实验通过电感线圈和电容片的组合构成了一个基本的天线结构,实现了电磁场的辐射和接收。

随着电磁波理论的发展和突破,20世纪初的天线研究开始重视天线特性的分析和天线结构的优化。

著名的霍恩天线理论提出了天线发射和接收的数学模型,为后来的天线设计和优化奠定了基础。

并且,天线结构也从线形天线发展到了方向性天线、环形天线、盘形天线等多种形态。

20世纪中期,随着雷达和卫星通信等应用的兴起,天线的工作频率也逐渐增大,对天线的性能和尺寸提出了更高的要求。

天线材料的研究和天线结构的优化成为了研究的热点。

在这一时期,金属天线和微带天线等新型天线结构被广泛应用,并显著提升了天线的性能。

而在21世纪,随着通信技术的蓬勃发展,无线通信的需求不断增加,对天线的性能和尺寸提出了更高的要求。

研究人员开始关注天线的宽带化、迷你化和多功能化。

宽带化要求天线在更宽的频段内具有相对一致的性能;迷你化要求天线的尺寸尽可能小巧;而多功能化则要求天线能够同时满足多种通信系统的需求。

此外,还有一些新技术在天线研究中得到了广泛应用。

其中,应用于移动通信系统中的智能天线技术,可以根据通信环境的变化自动调节天线的工作参数,提高通信质量。

另外,天线阵列技术通过多个天线的组合,可以实现更高的增益和指向性,提高通信的可靠性和距离。

综上所述,天线的发展经历了多个阶段,从基本原理研究到结构优化,从工作频率提高到性能改进和多功能化。

未来,天线研究仍然面临着许多挑战,如更高频段、更小尺寸、更高增益等问题。

我们期待在不久的将来,天线技术能够更好地满足无线通信发展的需求。

天线行业发展趋势分析

天线行业发展趋势分析

天线行业发展趋势分析天线是电子通信领域的重要组成部分,具有接收和发送电磁波信号的功能。

在无线通信、卫星通信、雷达系统、无人机等领域都有广泛的应用。

随着科技的不断进步和通信需求的不断增长,天线行业也在不断发展和创新。

以下是天线行业发展趋势的分析。

1.5G技术的普及:随着5G通信技术的商用化,天线行业将得到巨大的推动。

5G网络的特点是传输速度更快、容量更大、响应时间更短,这就需要更先进、更高性能的天线来支持。

因此,5G技术将为天线行业带来扩大和更新的需求。

2.小型化和集成化:随着无线通信设备的普及和小型化趋势,天线也需向小型化和集成化发展。

例如,随着智能手机的不断普及,手机天线需要更小、更高性能。

此外,物联网设备和无人机等新兴市场的发展也需要小型、高集成度的天线。

3.天线多频段设计:未来,不同应用场景需要覆盖不同的频段,这将促使天线设计实现多频段覆盖能力。

例如,随着5G网络的发展,天线需要在不同频段上实现高速数据传输和广播服务,这对天线的设计和制造提出了新的挑战。

4.天线阵列技术的发展:天线阵列技术能够将多个天线组合在一起,形成一个复杂的天线系统,从而实现更高的增益和方向性。

天线阵列可以提高通信质量和系统容量,在5G通信、雷达系统以及卫星通信等领域有广泛应用前景。

5.可重构天线的发展:可重构天线是指可以根据不同应用场景和通信需求调整其工作频段和方向的天线。

可重构天线具有灵活性和适应性,可以提高系统的适应性和效率。

因此,可重构天线被广泛应用于无线通信、卫星通信和雷达系统等领域。

6.天线材料的发展:天线材料的发展也是天线行业的关键。

新型材料的研究和开发将推动天线的性能提升和成本降低。

例如,采用新型材料可以实现更宽频带的覆盖、更高的工作频率和更低的损耗。

7.绿色、环保天线设计:随着环保和可持续发展理念的普及,天线行业也在朝着绿色和环保方向发展。

天线设计需要考虑材料的可回收性和能源的节约性,以减少对环境的负面影响。

军工天线行业报告

军工天线行业报告

军工天线行业报告随着科技的不断发展,军工行业的天线技术也在不断创新和进步。

天线作为无线通信中不可或缺的部分,对于军事通信、雷达、导航等方面起着至关重要的作用。

本报告将对军工天线行业的发展现状、趋势和关键技术进行分析和展望。

一、行业发展现状。

1. 军工天线的应用领域广泛。

军工天线广泛应用于军事通信、雷达、导航、无人机、卫星通信等领域。

随着军事技术的不断更新换代,对天线的性能和功能要求也越来越高。

2. 技术水平不断提升。

军工天线的技术水平在不断提升,包括宽带化、多频段、多功能、抗干扰、隐身化等方面的技术创新,以满足现代战争对通信和情报获取的需求。

3. 产业链日益完善。

军工天线的产业链包括天线设计、制造、测试、集成等环节,随着产业链的不断完善,军工天线的研发和生产能力也在不断提升。

二、行业发展趋势。

1. 天线技术向宽带化、多频段发展。

随着通信技术的发展,军工天线对宽带化、多频段的需求也在不断增加,未来军工天线将更加注重在多频段、宽带化方面的研发和应用。

2. 天线隐身化技术的发展。

随着战争环境的变化,对于军事通信的隐身化需求也在不断增加,未来军工天线将更加注重在隐身化技术方面的研发和应用。

3. 天线智能化、自适应化发展。

未来军工天线将更加注重在智能化、自适应化方面的研发和应用,以满足复杂多变的作战环境下的通信需求。

三、关键技术分析。

1. 宽带化技术。

宽带化技术是军工天线的关键技术之一,能够实现在多个频段内的高效通信,对于军事通信和情报获取至关重要。

2. 多频段技术。

多频段技术是军工天线的另一关键技术,能够实现在不同频段下的通信和情报获取,对于军事通信和情报获取具有重要意义。

3. 隐身化技术。

隐身化技术是军工天线的未来发展方向之一,能够实现在通信过程中的隐身化,对于军事通信具有重要意义。

4. 智能化、自适应化技术。

智能化、自适应化技术是军工天线未来发展的趋势,能够实现在复杂多变的作战环境下的通信需求,对于军事通信具有重要意义。

2024年车载天线市场发展现状

2024年车载天线市场发展现状

2024年车载天线市场发展现状概述车载天线是一种用于在车辆上接收和发送无线信号的设备,广泛应用于汽车导航、通信和娱乐系统。

随着汽车产业的快速发展和智能化水平的提高,车载天线市场也在逐步扩大和成熟。

本文将介绍车载天线市场的发展现状,并探讨未来的趋势和挑战。

市场规模及增长趋势根据市场调研机构的数据,预计车载天线市场在未来几年内将保持稳定增长的趋势。

截至2020年,全球车载天线市场规模约为XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。

这主要受到以下因素的影响:1.汽车智能化需求的增加:随着人们对智能化驾驶体验的需求不断提升,车载天线作为实现这些功能的重要组成部分,市场需求也相应增加。

2.5G技术的推广:5G技术的广泛应用将进一步推动车载天线市场的发展。

高速稳定的网络连接对于实现车联网和自动驾驶等功能至关重要。

3.电动汽车的普及:电动汽车市场的快速发展也为车载天线市场提供了新的机会。

电动汽车对于车载通信和导航系统的要求更高,因此对车载天线的需求也相应增长。

主要应用领域车载天线市场主要应用于以下领域:1.汽车导航系统:车载天线在导航系统中的应用广泛,可以实现精准的定位和导航功能。

随着人们对导航体验要求的提高,车载天线的性能和稳定性也得到了进一步的改善。

2.车载通信系统:车载天线在车载通信系统中起到关键作用,可以实现无线通信和数据传输。

随着车联网和自动驾驶技术的发展,车载通信系统对于车载天线的需求将进一步增加。

3.车载娱乐系统:车载天线还被广泛应用于车载娱乐系统,包括收听广播、接收卫星广播和电视信号等功能。

随着汽车的智能化程度提高,车载娱乐系统对于更好的信号接收质量的需求也在增加。

发展趋势和挑战未来车载天线市场的发展主要呈现以下趋势:1.多频段和多功能:随着通信技术的不断发展,车载天线需要支持多种频段和多个功能。

这将对车载天线的设计和制造提出更高的要求。

2.小型化和集成化:随着汽车外观设计的多样化和空间的限制,车载天线需要更小、更轻、更紧凑,以便更好地融入车身。

微波天线技术的研究与发展

微波天线技术的研究与发展

微波天线技术的研究与发展随着科技的不断进步和发展,微波天线技术在无线通信、雷达监测等领域中的应用变得越来越广泛。

微波天线技术是基于微波信号传输的一种通信技术,相比较于传统的有线通信方式,在信号传输速度、抗干扰能力等方面有很大的优势。

本文将围绕微波天线技术的研究与发展展开讨论。

一、微波天线技术的概念及发展微波天线技术是指基于微波信号传输的一种无线通信技术,在信号传输方面具有很高的速度和抗干扰能力。

微波天线技术起源于20世纪40年代,当时主要应用于雷达监测领域。

随着科技的发展,微波天线技术被应用于卫星通信、无线电视、无线网络和无线电台等领域中。

微波天线技术的不断创新和发展,为人们的生活带来更加便利和高效的体验。

二、微波天线技术的应用领域1、无线通信领域微波天线技术在无线通信领域中具有非常重要的应用价值,它能够提高信号传输的速度和质量,提高通信的稳定性和可靠性。

在移动通信网络、卫星通信和蜂窝网络中,微波天线技术的应用非常广泛。

通过微波天线技术,人们可以轻松地实现无线网络覆盖,提高无线通信的可靠性和稳定性。

2、雷达监测领域微波天线技术在雷达监测领域中也有着广泛的应用。

在军事上,微波天线技术被广泛应用于防空、导航和军事通信等领域。

在民用领域中,微波天线技术被应用于飞行监测、天气预报和海洋监测等领域。

3、无线电视领域微波天线技术在无线电视领域中也有广泛的应用。

在家庭环境中,人们可以通过微波天线技术接收各类卫星电视节目,提高人们的生活质量与娱乐性。

在商业领域中,微波天线技术也可以用于广告宣传、信息发布等方面,帮助企业扩大知名度和受众。

三、微波天线技术的发展趋势1、轻量化微波天线技术的发展趋势是轻量化。

现在的微波天线由于材料和组件等的限制,重量较大,难以应用于某些小型应用场合。

未来的微波天线应该能够通过材料的创新和工艺的改良,实现轻量化,并在一些小型化设备中得到更广泛的应用。

2、高可靠性微波天线技术的发展趋势是高可靠性。

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天线技术的发展现状研究XXX2010-03-05摘要:本文首先简单介绍了天线的基本概念及功能。

接着又讨论了目前天线技术的发展现状与趋势,主要是向着小型化、超宽带、多频段、智能化方向发展,并对目前国内外实现天线的小型化与宽频化所采用的技术进行了详细的讨论分析。

最后,根据国际和国内的发展现状讨论了天线更加广阔的应用前景,如应用于无线传感网络、物联网中。

关键词:天线小型化宽带化智能化一、引言天线是无线通信系统中非常重要的一个组成部分,它在无线电设备中的主要两个功能是能量转换功能和定向辐射或接收功能[1]。

它把被导电磁波转变为自由空间的无线电波(发射系统中),或者做相反的变换(接收系统中),从而在任意两点之间实现电磁信号的传递。

发射机末级回路的高频电流经过馈线送到发射天线,发射天线的作用是将高频电流变换成电磁波,并向规定的方向辐射出去。

反之,接收天线的作用是将来自一定方向的无线电波还原为高频电流,经过馈线送入接收机的输入回路。

由此可见,天线的作用是将高频电流转换成电磁波(用于发射)或将电磁波转换成高频电流(用于接收)。

天线广泛应用于广播和电视、点对点无线电通信、雷达和太空探索等系统中。

天线通常在空气和外层空间中工作,也可以在水下运行,甚至在某些频率下工作于土壤和岩石之中。

总而言之,在无线通信中天线是必不可少的部分,所有的通信数据都要经过天线接收和辐射电磁波来传输,所以天线性能的好坏直接影响整个无线通信系统的性能。

随着手机的普及、射频识别系统(RFID,Radio Frequency Identification)应用于生产和生活的各个方面、无线传感网络(WSN, Wireless Sensor Network)概念的提出与研究以及物联网(The Internet of Things)概念的提出,对推动天线技术的不断发展,起着决定性的作用。

二、天线的国内外研究现状随着信息科技的发展,以现代无线通信、卫星通信、舰船通信以及雷达隐身为代表的各种军用以及民用电子设备都在朝着小型化、微型化方向发展,各种无线传递方式对电子技术的应用提出了越来越高的要求。

尤其是在一些军用特殊领域,如引信、制导系统,物理空间的限制成为系统设计必须考虑的重要因素。

天线作为通信设备中的前端部件,对通信质量起着至关重要的作用。

随着超大规模集成电路(VLSI,very large scale integrated circuits)以及甚大规模集成电路(ULSI,ultra-large scale integrated circuits)技术的发展,传统的天线形式和功能在一定程度上不能跟上电子器件小型化及高集成度发展的需求,所以现代无线通信系统要求天线向小尺寸、宽频带(超宽带)、多频段工作等方向不断发展。

例如,在飞行器隐身应用领域,当飞行体本身的雷达散射截面减小后,具有小型化、高效率和低RCS 特性的天线设计将日益成为飞行器电磁隐身技术研究和开发中备受关注的对象。

(1)天线的宽频带研究现状在上个世纪五十年代以前,天线的带宽一般还不超过2:1,而五十年代后,特别是Rumsey 于1957年提出所谓频率无关天线的概念,以及随后的平面等角螺旋和对数周期结构天线的出现,把天线的带扩展到了40:1或更宽。

以上的分析是假定了当频率变化时,耦合网络(变压器,巴伦等)或者天线尺寸是不会有任何的变化。

所以,当频率变化时,如果可以适当调整天线尺寸或耦合网络,那么,增加窄带天线的带宽是可能的。

对于宽频带天线而言,目前实现宽带化的主要技术手段有以下几个方面:1)采用厚基板[3][4]从物理意义上讲,增大基板厚度之所以能使频带加宽是由于厚度增加辐射电导也随之增大,辐射对应的品质因数r Q ,以及总的品质因数T Q 值下降。

在一些空气动力性能及重量不苛刻的场合,这种方法还是行之有效的。

该方法虽然容易实现,但是受到客观条件的限制,加大基片的厚度可增加频带宽度,但作用有限。

而基片过厚会导致基片厚度与波长之比过大,引起表面波激励,同时基片厚度增加,重量随之增加,所占的空间也加大。

在一些空气动力性能及重量不甚苛刻的场合,这种方法还是行之有效的。

当采用同轴馈电时,厚度的增加会增加探针的电抗,导致天线的效率下降[2]。

2)采用r ε较小或tan δ较大的基板当r ε减小时,介质对场的“束缚”减小,易于辐射,且天线的贮能也因r ε减小而变小,这样将使辐射对应的r Q 下降,从而使频带变宽。

但其潜力也是有限的,其最小值为1,即采用空气介质的情况。

低可减小表面波的影响,但天线的馈线(微带馈电)和贴片单元的宽度都较宽,需抑制的辐射损耗加大,且天线尺寸增大。

tan δ的增加使介质损耗变大,d Q 下降,也使频带展宽。

但r ε的变小将使所需的基板尺寸加大,而tan δ的增加必然使天线的效率降低。

3) 采用楔形或阶梯形基板采用楔形或阶梯形基板[5],是展宽微带天线频带简单而有效的方法。

这两种基板形状的变化导致频带展宽可以解释为由于两辐射端口处基板厚度不同的两个谐振器经阶梯电容祸合产生双回路现象造成的。

从参考文献[6]可知,采用阶梯基板的谐振器,VSWR<2时的频带可达25%;采用楔形基板谐振器,VSWR<2的频带可达28%,而一个厚度相当一般矩形微带天线的频带为13%[6]。

4)贴片或接地板开槽技术在辐射贴片上开槽,我们知道天线的电长度与频率成反比,电长度越长,频率就会相应地降低,若是通过此种方法延长了电流长度,那么谐振频率就降低了,使得实际的天线工作于更低的频率。

从而大大地减小了天线的尺寸。

同时通过开槽,可以使电流的流向发生改变,使天线的电流发生实质性地改变。

电流流向发生改变就可能使天线工作于不同的频段,若是频段之间隔得不是太远,那么几个相近的频段重合在一起,就相应地增加了带宽。

在文献[7]中,通过在矩形贴片开U型槽,如图1所示,使得在驻波系数在小于2的情况下带宽达到40%。

在圆形和三角形贴片中开U型槽也可得到类似结果[8,9]。

通过辐射贴片开槽,改变了贴片上的电流流向,同时也增加了电长度,既实现了天线小型化的目的,同时也有效地展宽了阻抗宽带,但是请注意,若是相互之间的工作频率隔得足够远。

则相应地就成多频段了。

所以贴片开槽既可以实现天线的小型化,也可以拓展带宽,甚至还可以实现天线多频段。

图1 采用U型槽贴片微带天线5)多谐振贴片一个天线顶部贴片平面具有多个不同的辐射贴片,而每一个辐射贴片的工作频率不一样,所以大小也不一样。

即每个辐射贴片可以工作于相应的频段。

辐射贴片之间大都是通过相互耦合馈电,那么当各个辐射贴片之间的工作频率靠得很近时,带宽就被拓展了,这就相当于一个贴片天线具有多个贴片天线的功能。

多谐振贴片结构如图二所示。

图2 具有多层贴片的微带天线另一种展宽频带的有效办法是:采用多层重叠的贴片,即把辐射贴片一层一层地堆叠起来。

因为每一个辐射贴片的工作频率不一样,所以大小也不一样。

上一层辐射贴片是通过下一层贴片电磁偶合而馈电,并且相互之间工作频率亦可以靠得很近,这同样就相当于一个贴片天线具有多个贴片天线的功能,从而有效地展宽了微带天线的阻抗带宽。

但这种层叠式天线的厚度却明显变大了。

也不再是传统意义上的小型化天线。

而且非常不适合对空间体积有严格限制的通信终端。

6)阻抗匹配技术[11]阻抗匹配技术实际上这并不是天线本身的问题,而是馈线的匹配问题。

由于线极化微带天线的工作频带主要受到其阻抗带宽的限制,因此采用馈线匹配技术就可以使其工作于较宽的频域。

影响阻抗的一种最常见最直接的技术就是在微带天线的馈电部分使用阻抗匹配网络,为此,可使用调谐短线和1/4波长的变换器。

匹配网络应该安装在距离辐射单元尽可能近的地方,以便获得较高的总功率和带宽。

不过,匹配网络的不连续点也会辐射,从而使得天线的交叉极化特性变差。

匹配网络的复杂性和损耗限制了天线带宽只能达到10%-12%的带宽,Paschen 用类似的技术实现了25%以上的带宽。

工作于主模的矩形或者圆形微带贴片天线,其等效电路可以用一个RLC 谐振回路来描述。

在背馈的情况下,馈电探针的电抗作用应予考虑,当基板厚度0.1g h λ≥时,馈电探针的作用更为显著。

若/4g h λ≤,其作用等效于一个电感,这个电感与谐振回路相串联,形成天线的输入阻抗。

为了使这个阻抗与馈线(如50Ω的馈线)在最大的频带范围内相匹配,需要进行网络综合,可以用计算机辅助设计方法实施最优设计。

对于圆形微带贴片天线,主要匹配元件是一个串联电容。

在天线工作频率上这个电容与馈电探针等效电感大致构成串联谐振。

串联谐振回路在谐振频率附近的电抗趋于抵消,使之避免了偏离谐振时电抗的迅速变化而展宽了频带。

7) 电阻性加载技术引入天线损耗是提高天线阻抗带宽的一种方法。

实践证明,通过加载片状电阻、在贴片上开L 形槽以及在接地板上开槽等都可以实现天线的带宽展宽,这在文献[12]中都有详细的论述以及设计实例。

通常的加载微带天线是通过加载电阻的方法引入欧姆损耗,降低天线的品质因素,从而有效地增加天线的带宽。

一般来说,加载电阻微带天线是由加载短路销钉的微带天线演化而来的。

将加载的短路销钉换成一个低阻值(如1Ω)的贴片电阻,这时天线的谐振频率和加载销钉时的谐振频率相比几乎不变,而天线的带宽则有显著的提高。

同时,由于加载微带天线引入欧姆损耗,天线的效率和增益相对于常规微带天线有所降低。

8)采用非线性材料基板[13,14]采用非线性基板材料也是展宽微带天线带宽简单而有效的方法之一。

例如,采用铁氧体作为基板材料,其有效磁导率是随频率的升高而降低的。

由实验知铁氧体基板微带天线具有多些特性。

故若能得到接近理想的色散特性就有可能在几个倍频程内用一个铁氧体天线,即可以在不同频率上对应同一贴片尺寸,从而实现展宽微带天线的带宽。

同时,采用铁氧体作为基板还可以减小天线尺寸,以实现天线的小型化。

但是采用铁氧体由于其损耗较大,效率较低。

9)采用特殊形式近年来,由于无线通信的发展需求,各种形状的微带贴片,例如蝶形、倒F 形[15]、三角形、L 形等,都被用来拓展天线频带。

此外,采用一些特殊的馈电形式也可以展宽天线带宽。

例如采用L 形探针馈电的结构形式可以明显提高微带天线的相对带宽。

(2)天线的小型化研究现状由于个人通信系统的发展,各种通信终端天线的需求持续增加。

手机、蓝牙、无线局域网等终端对天线的小型化和紧凑性有很高的要求,在这些应用中,小尺寸的天线是十分必要的。

对于天线的“小型化”,同样没有严格的定义。

一般地讲,线天线的小型化设计问题是十分困难的。

这是因为一方面当频率一定时,自由空间的波长不变,另一方面天线作为与自由空间实现能量耦合的元件,其电性能直接受到几何尺寸(电尺寸)的限制,结果是天线的方向性系数、效率、带宽和几何尺寸等构成矛盾的关系。

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