微帶貼片天線概論ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-05 00:54本頁(yè)面
【正文】 ， 用一電流帶代替 ， 類似微帶饋電的情況 。 這個(gè)電流在地板上被環(huán)狀磁流帶圈起來(lái) ， 同軸線在地板上的開(kāi)口則用電壁閉合 。 使用 N型同軸插座的典型微帶天線示于圖 3中 。在所有的情況中 ， 同軸插座安裝在印制電路板的背面 ， 而同軸線內(nèi)導(dǎo)體接在天線導(dǎo)體上 。邊緣效應(yīng)要求電流帶的寬度等于饋線的有效寬度，饋線對(duì)微帶天線輸入阻抗 的影響表現(xiàn)為增加了一個(gè)感抗分量，此感抗可以由電流帶的尺寸來(lái)計(jì)算。在薄的微帶線中，除了饋線的極鄰近區(qū)域外，在貼片邊界上的任何地方，這個(gè)電流都很小。 不過(guò) ， 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 。 如果場(chǎng)沿矩形貼片的寬度變化 ， 則當(dāng)饋線沿寬度移動(dòng)時(shí) ， 輸入阻抗隨之而變 ， 從而提供了一種阻抗匹配的簡(jiǎn)單辦法 。 另外 ， 如果天線的幾何圖形只維持主模 ， 則微帶饋線可偏向一邊以得到良好的匹配 。 饋電點(diǎn)的位置也決定激勵(lì)那種模式 。 但是 ， 饋電的位置也影響輻射特性 。 因?yàn)樘炀€輸入阻抗不等于通常的50?傳輸線阻抗 ，所以需要匹配 。 縫隙可以是矩形 （ 寬的或窄的 ） ， 圓形或環(huán)形 。 TEM波傳輸線的末端接匹配負(fù)載 ，當(dāng)天線上維持行波時(shí) ， 可從天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使主波束位于從邊射到端射的任意方向 。 實(shí)際上 ， 能計(jì)算其輻射特性的貼片圖形是有限的 。 12 微帶天線結(jié)構(gòu) 微微帶天線可以分為三種基本類型：微帶貼片天線 、 微帶行波天線和微帶縫隙天線 。 在一些顯要的系統(tǒng)中已經(jīng)應(yīng)用微帶天線的有： – 移動(dòng)通信； – 衛(wèi)星通訊； – 多普勒及其它雷達(dá)； – 無(wú)線電測(cè)高計(jì)； – 指揮和控制系統(tǒng)； – 導(dǎo)彈遙測(cè)； – 武器信管； – 便攜裝置； – 環(huán)境檢測(cè)儀表和遙感； – 復(fù)雜天線中的饋電單元； – 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)； – 生物醫(yī)學(xué)輻射器 。 例如 ， 只要在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中特別注意就可抑制或消除表面波 。 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 。 因而 ， 在大約從100MHz到 50GHz的寬頻帶上獲得了大量的應(yīng)用 。 符合這一條件的場(chǎng)通常稱為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng) 。 從點(diǎn)源輻射的波其波陣面是球面 。 本章以后討論的天線都是互易的 。 多數(shù)天線具有互易性 ， 即天線在發(fā)射模式和接收模式具有相同的方向性 。 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)假設(shè)為我們分析研究天線輻射的場(chǎng)帶來(lái)很大方便 。 當(dāng)工作頻率變化時(shí) ， 天線的有關(guān)電參數(shù)不應(yīng)超出規(guī)定的范圍 ， 這一頻率范圍稱為頻帶寬度 ， 簡(jiǎn)稱為天線的帶寬 。 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 。 輸入阻抗與電壓駐波比： 天線的輸入阻抗等于傳輸線的特性阻抗 ， 才能使天線獲得最大功率 。 按天線所輻射的電場(chǎng)的極化形式 ， 可將天線分為線極化天線 、 圓極化天線和橢圓極化天線 。由上述定義得輻射電阻與輻射功率的關(guān)系為??? RIPm221 即輻射電阻為 22mIPR???仿照引入輻射電阻的辦法，損耗電阻 R1為2112mIPR ?將上述兩式代入效率公式，得天線效率為???????RRRRRA1111?可見(jiàn)，要提高天線效率，應(yīng)盡可能提高 R?，降低 R1。 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(lái)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(guò)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。 波束寬度 ?B與立體角 ?B關(guān)系為 旁瓣電平 旁瓣電平是指主瓣最近且電平最高的 第一旁瓣電平 ， 一般以分貝表示 。 在波束中心輻
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