微帶貼片天線講義ppt課件-免費(fèi)閱讀
【正文】 圖 314 不同介質(zhì)基片的單元寬度與頻率的關(guān)系曲線 28 單元長度 一旦知道了 W，則線伸長 ?l和等效介電常數(shù) ?e可分別式（ 314）和（ 315）來計(jì)算。 對于 TE1模 ， 以 duroid（ ?r = ） 和氧化鋁 （ ?r = 10） 為基片時(shí) ， h / ?c（ ?c為截止波長 ） 的計(jì)算值分別為 。 縫的寬度為 ?l?h， 長度為 w，兩縫間距為 l??/2。 因此 ， 一般來說 ， 在特定的應(yīng)用中 ， 如果按照上面的表面波抑制條件來選擇基片 ， 表面波的影響就可不必考慮 。 這些表面波是 TM型和 TE型 ， 它們傳播到微帶貼片之外的基片中 。 如果忽略磁流的貢獻(xiàn) ， 并假定電流在圓柱上是均勻的 ， 則可進(jìn)一步簡化 。在理想的情況下，可假定饋源是一個(gè)恒定電流的均勻電流帶，如圖 38所 圖 38 微帶天線的饋電模擬 示。 當(dāng)天線元的尺寸確定以后 ， 可按下法進(jìn)行匹配：先將中心饋電天線的貼片同 50?的饋線一起光刻 ， 測量輸入阻抗并設(shè)計(jì)出匹配變阻器；再在天線元與饋線之間接入該匹配變阻器 ， 重新做成天線 。 圖 35 微帶行波天線 14 微帶縫隙天線 微帶縫隙天線由微帶饋線和開在地板上的縫隙組成 。 11 微帶天線的應(yīng)用 在許多實(shí)際設(shè)計(jì)中 ， 微帶天線的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它的缺點(diǎn) 。 因?yàn)橛^測點(diǎn)離開點(diǎn)源很遠(yuǎn)很遠(yuǎn) ，在觀察者所在的局部區(qū)域 ， 其波陣面可近似為平面 ， 當(dāng)作平面波處理 。 8 天線的互易性與遠(yuǎn)區(qū)場定義 在天線很多應(yīng)用場合 ， 遠(yuǎn)區(qū)場的假設(shè)都是成立的 。7 極化特性、頻帶寬度與輸入阻抗 極化特性是指天線在最大輻射方向上電場矢量的方向隨時(shí)間變化的規(guī)律 。BDGG????4理想天線的輻射波束立體角B?及波束寬度B?5 波束寬度與旁瓣電平 實(shí)際天線的輻射功率有時(shí)并不限制在一個(gè)波束中 ， 在一個(gè)波束內(nèi)也非均勻分布 。 3 描述天線特性的主要參數(shù) 與天線方向性有關(guān)參數(shù)：方向性函數(shù)或方向圖 離開天線一定距離處 ， 描述天線輻射的電磁場強(qiáng)度在空間的相對分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式 ， 稱為天線的方向性函數(shù)； 把方向性函數(shù)用圖形表示出來 ， 就是方向圖 。國內(nèi)也有幾本微帶天線的書，很多內(nèi)容也取自鮑爾的著作，故本講座關(guān)于微帶天線設(shè)計(jì)理論部分就參考鮑爾一書。 天線的特征與天線的形狀 、 大小及構(gòu)成材料有關(guān) 。?4總的輻射功率率單位立體角最大輻射功?DG因?yàn)樘炀€總有損耗，天線輻射功率比饋入功率總要小一些，所以天線增益總要比天線方向性小一些。 24BB? ???6 天線效率與輻射電阻 天線效率 ?A定義為， 1PPPPPiA???????式中， Pi為輸入功率； P1為歐姆損耗； P?為輻射功率天線的輻射電阻 R?用來度量天線輻射功率的能力，它是一個(gè)虛擬的量，定義如下：設(shè)有一個(gè)電阻 R?，當(dāng)通過它的電流等于天線上的最大電流時(shí)，其損耗的功率就等于輻射功率。 因此在實(shí)際應(yīng)用中 ， 還引入電壓駐波比參數(shù) ， 并且駐波比不能大于某一規(guī)定值 。 本章以后討論的天線都是互易的 。 10 微帶天線的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 但是 ， 與通常的微波天線相比 ， 微帶天線也有一些缺點(diǎn)： 頻帶窄； 有損耗 ， 因而增益較低； 大多數(shù)微帶天線只向半空間輻射； 最大增益實(shí)際上受限制 （ 約為 20dB） ； 饋線與輻射元之間的隔離差； 端射性能差； 可能存在表面波； 功率容量較低 。 實(shí)際上 ， 能計(jì)算其輻射特性的貼片圖形是有限的 。 但是 ， 饋電的位置也影響輻射特性 。 不過 ， 稍加改變貼片尺寸或者天線尺寸 ，可補(bǔ)償諧振頻率的漂移 。 使用 N型同軸插座的典型微帶天線示于圖 3中 。在矩形天線中 ， 等效寬度為同軸饋線內(nèi)徑的五倍時(shí) ， 可給出良好的結(jié)果 。 因此 ， 最低次 TE模對于 duroid基片 ， 在約 41GHz上可以激勵(lì)起來 ， 對于 鋁陶瓷基片 ， 在約 39GHz上可以激勵(lì)起來 。 在兩開路端的電場均可以分解為相對于接地板的垂直分量和水平分量 ， 兩垂直分量方向相反 ， 水平分量
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