1。1 微带天线的研究背景及现状源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766
对于无线设备来说天线是其重要组成部分,整个系统的性能都将会受到它的直接影响,把电磁波发射到空气中去和接收来自空气的电磁波就是天线的主要功能,因而,能够把天线看作一个射频电路和空气之间的信号耦合器。无线电技术从发现到迄今为此,天线发展技术不断进步,日渐成熟。人类可以很明显的发现集成电路的发展使无线电设备的体积缩小了许多,但与之相比的天线,其作为无线电设备的关键部分在外观上却没什么重大改变,显得体积比较大,导致了无线电设备无法进一步微型化和集成化。
人类提出微带天线的观点是在1953年,可是此观点在工程界并没有受到过高的关注。之后,虽然也进行了一些研究但也就出现在20世纪50至60年代的时候,直至70年代微带天线才得到了正式的应用与发展,芒森同豪威尔等一些研究者制造出了第一批实用微带天线。随后微带天线受到了世界各国研究人员的关注,并开始了研究和应用。且微带天线在1979年进行了首次国际专题会议的举办,地点设在了美国的新墨西哥州大学,两年后,微带天线也被IEEE天线与传播会刊在1月号上刊载了。至此,由于微带天线剖面小,重量轻,构造简单等优点,已然成为了该领域里的一个充满生命力的分支。之后,各个国家的研究人员对微带天线的贴片形状,馈电技术,基板结构和整列排列等各方面做了大量的研究,微带天线不管在理论和应用的深度与广度上都获得了重要的发展。如今,微带天线以其体积小,质量轻,结构简单等优点,已成为天线中充满生命力的一个分支,这类新型天线技术已经成熟,对它的应用也在有增无减。[4、5]
1。2 内容的设计与研究
为了使天线更广泛的运用到人类的实际生活中,对微带天线的研究有了更重要的意义。本论文主要工作是对微带天线的相关概念进行介绍、参数的设置匹配,利用传输线理论和ADS仿真软件设计了一个中心频率为3。0GHz的矩形微带天线,输入阻抗为50 ,版图仿真,并对所设计的电路进行原理图进行优化匹配仿真,将理论上的计算结果与实际仿真的结果进行符合度对比验证,以此来证明此次设计的合理性。
对仿真结果进行分析计算,不停的对馈点进行调整与测试,并通过ADS的优化功能,使天线达到最优匹配,通过对匹配后的电路进行仿真分析,对微带天线的辐射功能、,增益大小、方向性,都达到了比较理想的结果进行说明,并根据这些结果说明导致微带天线性能的原因。根据对导致微带天线带宽的性能原因进行了研究总结,采取了对不同展宽微带天线带宽的措施,然后进行了分析,针对天线的主要缺点提出改进的方法,对优化天线设计方法具有实用价值。
总体来讲,这是一个生命力比较强的设计。随着相关技术的不断进步,微带天线不管在理论研究,还是在工艺制造上都将更加成熟,将会应用到更加广泛的范围。
2 矩形微带天线的结构和理论分析
2。1 微带天线简介
20世纪50年代微带天线被首次提出,70年代得到发展,80年代成熟,在航天设备和便携式通信系统中尤为突出。与其他类型的天线相比较具有质量轻,体积小,横截面积小,构造简单,外形美观等许多优点,并且可以当做共形天线使用,方便集成制造。已然微带天线在天线领域中成为了一个研究热点。