一般而言，微带天线的边缘阻抗在100~400Ω之间，在设计天线时需要进行阻抗匹配。选用1/4波长的阻抗匹配器。假设天线的特性阻抗为，边缘阻抗为,1/4波长的阻抗匹配器特性阻抗为,则有。

选取微带线特性阻抗为100Ω，边缘阻抗约为190Ω，通过计算得到阻抗匹配器的阻抗约为140Ω左右。运用微带线计算小工具，可以算出已给频率和介质板条件下，阻抗跟微带线宽的对应值。

图2。3 侧馈线极化微带天线单元

经过相关优化，选用W=15。74mm，L=11mm，匹配线宽0。2mm，长8。9mm。天线模型如图2。3所示。该天线单元的S11参数仿真如下图2。4所示。

图2。4 线极化微带天线单元S11

通过图2。4可以看出，该侧馈线极化微带天线单元的阻抗带宽为4。11%，在5。8GHz处，

S11达到-26。822dB。

2。3  微带天线圆极化单元的设计

微带天线实现圆极化的方法有单馈点法、多馈点法以及阵列法等。本节将对这三种方法进行讨论，着重讨论以顺序旋转技术构成的阵列法。

 2。3。1  单馈点法

有腔模理论，可以知道，形状规则的微带贴片在点馈电的时候可产生极化正交、幅度相等的两种模式，但是这样无法实现90度的相位差。我们若是在规则的贴片引入一个能够将简并模进行分离的单元，使得其中一个模式等效阻抗的相位能够超前45度，而另外一个模式等效阻抗相位滞后45度就可以实现圆极化。对微带贴片来说，这个方法不需要额外的电路来实现圆极化。尽管对于激励起两个正交模式来说，具体实现起来比较容易，但是在实际应用中却存在着一个重要缺陷，就是其圆极化的轴比带宽(AR≤3dB)非常窄，一般是阻抗带宽(S11≤-10dB)的几分之一。这样就限制了单馈点微带贴片在圆极化方面的应用。

进一步分析贴片的辐射特性，我们可以以腔模型理论为基础来进行贴片远场辐射的推导。

假设矩形贴片如下图2。5，由磁流元产生的电场矢位为：

式中，，且已经计入了由地板引起的的镜像，R为场点到坐标原点距离，h为贴片厚度且h<<λ，s为贴片四周的磁壁面积。在空腔模型理论中，矩形微带贴片周围的等效磁流是：

图2。5 侧馈矩形贴片把（2。2）代入（2。1），可得：上式中，来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

在球坐标中，        （2。9）

把式（2。7）代入到式（2。9）中，得到辐射远场：

上式中，，为TMmn模在贴片x=y=0的电压。对于主模TM01，m=0，n=1，在z方向上，θ=φ=0，远场可简化成：

同样地，对于TM10模，有：（2。12）

比较式子(2。11)和式子(2。12)可以看出TM10和TM01模式在边射方向上的电场矢量是相互正交的。比值为：

    已经证明TM10、TM01模激励出正交场，但是为了让这两个场能够形成圆极化波，相位还需相差90°，即：

为了满足上式（2。14）的要求，我们常用的方法是让贴片的两条边长度不等从而形成微小的差值，或者也可以通过增加切角，添加枝节、凹槽等方式引入微扰。如图2。6所示。

设贴片的原本面积是S，用微扰法引入的相对变化面积是Δs。这样，谐振在f0的TM10、TM01模式将会分成两个频率比较近的正交频率:

适当地调节相对变化面积就会有所需的频率分离。