微帶天線的應用與分類

微帶天線應用

微帶天線是 20 世紀七十年代出現(xiàn)的一種新型的天線形式。早在1953 年，Deschamps就提出利用微帶線的輻射原理制成微帶天線的概念。直到微帶傳輸理論模型以及對敷銅的介質基片的光刻技術發(fā)展以后，Munson和Howell等學者才研制出了第一批實用的微帶天線。

七十年代以后，微帶天線無論是在理論還是在應用的廣度和深度上都進一步發(fā)展，并且顯示出它在實際應用上的巨大潛力。各種新形式新性能的微帶天線不斷出現(xiàn)，并廣泛應用于衛(wèi)星通信、導航遙測遙控、武器引信等軍事領域以及現(xiàn)代移動通信、個人通信、醫(yī)療器件、環(huán)境保護、等民用領域。

微帶天線分析模型

目前為了更準確地求得其輻射特性，已經(jīng)出現(xiàn)了多種物理模型來模擬微帶天線。但不管是哪種理論分析法，它們都是在求特定邊界條件下的麥克斯韋方程組，只是處理特定邊界條件的方法不同，推導過程中的具體解法不同。

已提出的物理模型有傳輸線模型、腔體模型、模式展開模型、金屬線網(wǎng)模型、以及輻射孔徑模型等。這些方法相互補充，各有所長，各有所短。

傳輸線模型法雖然可得出適用于大多數(shù)工程應用的結果，并且計算量也不大，但這種方法的使用條件有局限性，僅僅適合于分析規(guī)則的矩形貼片。從數(shù)學的角度來看，主要方法有傳輸線法、腔模理論法和矢量位法等。從數(shù)值計算技術方面，分析微帶輻射元時，還采用了矩量法和有限元法。

微帶天線的分類

微帶天線的分類有很多種，按照結構上的特點，微帶天線一般被分為微帶貼片天線，微帶縫隙天線以及微帶天線陣（主要指微帶行波天線）這三種類型。按形狀分類，有圓形、矩形、環(huán)形微帶天線等。按工作原理分類，可以分為諧振型（駐波型）和非諧振型（行波型）微帶天線。

（1）微帶貼片天線

是由介質基片、輻射貼片和接地板構成，是一種常見的微帶天線形式。輻射貼片單元的形狀多種多樣，不論是規(guī)則的矩形、多邊形、還是不規(guī)則的橢圓形、環(huán)形或者扇形等，都可以作為輻射元。這類微帶天線的最大輻射方向一般都在測射方向，即垂直于基片的方向上。

（2）微帶縫隙天線

因為其在接地板上有縫隙，所以基板上的饋線在激勵下，通過縫隙可以向接地板一側輻射?？p隙的形狀可以根據(jù)實際情況多變。它可以分為窄縫天線和寬縫天線。微帶縫天線可在輻射貼片一側和接地板一側都產(chǎn)生輻射；對制作公差要求較低；結合微帶振子天線時 能夠產(chǎn)生圓極化效應。它也是一種比較常見的天線。

（3）微帶行波天線

是由基片、接地板和一連串輻射片組成的，輻射片可以是鏈形周期結構，也可以是普通的長TEM 傳輸線。終端接上匹配負載后，可構成微帶行波天線。天線結構的不同設計可使這類微帶行波天線的最大輻射方向位于側射到端射的任意方向上。
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