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开缝微带贴片天线的设计与研究

胡强  
【摘要】:微带贴片天线具有剖面低、结构简单、体积小、重量轻、制作简单和成本低、能与载体共形等优点,在现代移动通信当中得到广泛地应用与研究。 本文首先我们提出了一种在辐射贴片和金属接地板上刻蚀开缝结构的新型微带贴片天线,并分别对开缝微带贴片天线与原始微带贴片天线进行仿真设计和测量,仿真与实验结果基本吻合。新型开缝微带贴片天线的工作频带宽度大约为原始微带贴片天线的9倍;在谐振频率点处,开缝微带贴片天线的增益要比原始微带贴片天线高1.4dB,这表明了这种开缝微带贴片天线具有宽频带,高增益,窄波束宽度的特性,并且方向性更好。与传统微带贴片天线在垂直天线方向辐射不同,这种开缝微带贴片天线的大部分能量是沿着水平方向向前进行辐射的,有利于某些通信系统的实际应用。 同时我们还仿真分析了开缝微带贴片天线的单元结构,发现这种结构在天线的工作频率范围内都是通带。通过分析开缝微带贴片天线辐射贴片缝隙宽度、接地板缝隙宽度、介质基板厚度以及介质基板相对介电常数,仔细研究这些因素对开缝微带贴片天线的影响。 最后我们利用这种开缝微带贴片天线作为阵元,我们还设计了一个2×2的平面阵列开缝微带贴片天线和一个四阵元线阵列开缝微带贴片天线,分别讨论了这些微带贴片天线阵列的增益随着相邻微带贴片天线单元之间距离的变化情况。


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