微帶天線應(yīng)用

微帶天線是 20 世紀(jì)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(duì)敷銅的介質(zhì)基片的光刻技術(shù)發(fā)展以后，Munson和Howell等學(xué)者才研制出了第一批實(shí)用的微帶天線。

七十年代以后，微帶天線無(wú)論是在理論還是在應(yīng)用的廣度和深度上都進(jìn)一步發(fā)展，并且顯示出它在實(shí)際應(yīng)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(yīng)用于衛(wèi)星通信、導(dǎo)航遙測(cè)遙控、武器引信等軍事領(lǐng)域以及現(xiàn)代移動(dòng)通信、個(gè)人通信、醫(yī)療器件、環(huán)境保護(hù)、等民用領(lǐng)域。

微帶天線分析模型

目前為了更準(zhǔn)確地求得其輻射特性，已經(jīng)出現(xiàn)了多種物理模型來(lái)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(dǎo)過(guò)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(kāi)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(bǔ)充，各有所長(zhǎng)，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(yīng)用的結(jié)果，并且計(jì)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(xué)的角度來(lái)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(jì)算技術(shù)方面，分析微帶輻射元時(shí)，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(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，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(zhì)基片、輻射貼片和接地板構(gòu)成，是一種常見(jiàn)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(cè)射方向，即垂直于基片的方向上。

（2）微帶縫隙天線

因?yàn)槠湓诮拥匕迳嫌锌p隙，所以基板上的饋線在激勵(lì)下，通過(guò)縫隙可以向接地板一側(cè)輻射?？p隙的形狀可以根據(jù)實(shí)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(cè)和接地板一側(cè)都產(chǎn)生輻射；對(duì)制作公差要求較低；結(jié)合微帶振子天線時(shí) 能夠產(chǎn)生圓極化效應(yīng)。它也是一種比較常見(jiàn)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(jié)構(gòu)，也可以是普通的長(zhǎng)TEM 傳輸線。終端接上匹配負(fù)載后，可構(gòu)成微帶行波天線。天線結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)可使這類微帶行波天線的最大輻射方向位于側(cè)射到端射的任意方向上。
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