一般对天线的分析步骤就是先对天线在空间四周所建立的电磁场进行求解,然后在此基础上得到方向图、增益和输入阻抗等特性指标。现如今,提出了许多用来分析微带天线的理论的方法,通常使用的分析方法是传输线模型理论,空腔模型理论等,因为这些方法相对于其他分析方法还是比较简单的,不过也有它的缺点,就是精确度不够。还有一种全波理论的分析方法还是比较严格的,需要用积分方程法,若利用数值分析的方法一般都是对比较复杂的微带天线结构进行分析的。[6]
2。2 微带天线的结构来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766
中间的介质层是薄介质(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层),这种介质层经常被微带天线使用,节地版是微带天线的底部,且使用的是金属薄层,而微带天线的顶层是有一定形状的金属贴片,贴片的形状是由光刻腐蚀等方法做出的,利用微带线与轴线探对贴片进行馈电,便构成了微带天线,如图2-1所示。
图2-1微带天线结构图
微带天线的顶层和底层一般使用铜或别的金属作为材料,能够根据不同的应用来进行形状的设计。为了对微带天线的辐射能力进行改善,通常来提高天线贴片的边缘效应。所以,选取基片的介电常数会比较小,一般不会超过10,正常情况下取的值小于2。5。但是其它的性能则要求使用介电常数大于5的介质基片材料。不过对于不同类型的介电常数范围大损耗角正切低的介质基片也有许多研究和制造,它的厚度h比工作波长小得多,所以会很薄,通常为0。001 ~0。1 之间。
2。3 微带天线的分类
微带天线的分类有微带贴片天线、微带缝隙天线和微带行波天线,这是根据其结构特性来分的;也可以按照外形进行分类,可以分为矩形、圆形、环形微带天线等。还可以按照它的工作原理分类,可以分为谐振型(驻波型)和非谐振型(行波形)微带天线,且与天线的类型无关。谐振型的天线表示谐振尺寸是指定的,所以工作通常只可以在谐振频率周围;而非谐振型的天线对谐振尺寸没有要求,而它的末端需要添加匹配负载来确保传输行波。
2。4 微带天线的馈电方法
微带天线作为无线电波的出口和入口,需要通过馈线和发射机的末级回路或接收机的输入回路相连,简而言之,天线和收发信机是作为天线的连接枢纽。一般馈线的馈电方式有三种:微带线馈电、同轴线馈电、电磁耦合馈电。[6]
2。5 微带天线的优缺点
和普通的微波天线对比,微带天线有以下几个优点:
低剖面,体积小,质量轻
具有平面结构,并且可以制成与导弹、卫星等载体表面共形的结构
馈电网络可以同天线结构一起制成,适用于印制电路技术大批量生产
能方便地与有源器件和微波电路集成
方便获得圆极化,易于实现双频段、双极化等多功能工作
微带天线的主要缺点如下所示:
频带窄、增益低,多数微带天线只能向半空间辐射能量
存在导体和介质损耗,而且会激励表面波,导致辐射效率降低
功率容量较小,通常应用在中、小功率场合