常见的微带天线分析模型以及分类解析,你了解吗?
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在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的微带天线吗?微带天线的结构一般由介质基板、辐射体及接地板构成。介质基板的厚度远小于波长,基板底部的金属薄层与接地板相接,正面则通过光刻工艺制作具有特定形状的金属薄层作为辐射体。辐射片的形状根据要求可进行多种变化。
微波集成技术和新型制造工艺的兴起推动了微带天线的发展。相比于传统天线,微带天线不仅体积小,重量轻,低剖面,易共形,而且易集成,成本低,适合批量生产,此外还兼备电性能多样化等优势。
微带天线应用
微带天线是1970年代出现的一种新型天线。 早在1953年,德尚就提出了利用微带线的辐射原理制作微带天线的概念。 直到微带传输理论模型的发展和铜包电介质基板光刻技术的发展,Munson和Howell等学者才研制出第一个实用的微带天线。
1970年代以后,微带天线在理论和应用的广度和深度上都有了进一步的发展,并在实际应用中显示出巨大的潜力。 各种具有新性能的新型微带天线不断出现,广泛应用于卫星通信、导航遥测与遥控、武器引信以及现代移动通信、个人通信、医疗器械、环保等军事领域。 民用领域。
微带天线分析模型
目前,为了更准确地获得其辐射特性,出现了多种物理模型来模拟微带天线。但无论采用何种理论分析方法,都是在特定边界条件下求麦克斯韦方程组,只是处理特定边界条件的方法不同,推导过程中的具体解也不同。
已经提出的物理模型包括传输线模型、腔模型、模式扩展模型、金属丝网模型和辐射孔径模型。这些方法相辅相成,各有千秋。
虽然传输线模型方法可以获得适合大多数工程应用的结果,计算量也不大,但该方法的使用条件有局限性,仅适用于规则矩形斑块的分析。从数学上讲,主要的方法有传输线法、腔模理论法和矢量位置法。从数值计算技术上看,在分析微带辐射单元时,也采用矩量法和有限元法。
微带天线的分类
微带天线有很多种。 根据结构特点,微带天线一般分为微带贴片天线、微带缝隙天线和微带天线阵列(主要是微带行波天线)三种。按形状分类,有圆形、矩形、环形微带天线等。 按工作原理可分为谐振型(驻波型)和非谐振型(行波型)微带天线。
(1)微带贴片天线
它由介质基板、辐射贴片和接地板组成,是微带天线的常见形式。 辐射贴片单元的形状多种多样,无论是规则的矩形、多边形,还是不规则的椭圆、环、扇形等,都可以作为辐射元件使用。 这种微带天线的最大辐射方向一般在测量方向,即垂直于基板的方向。
(2)微带缝隙天线
因为它在接地板上有一个间隙,基板上的馈线可以在激励下通过间隙辐射到接地板的一侧。 间隙的形状可根据实际情况变化。 可分为窄缝天线和宽缝天线。 微带缝隙天线可以在辐射贴片一侧和接地板一侧产生辐射; 对制造公差的要求较低; 与微带偶极子天线结合可产生圆极化效应。 它也是一种相对常见的天线。
(3)微带行波天线
它由基板、接地板和一系列辐射板组成。 散热板可以是链状的周期性结构,或者可以是普通的长TEM传输线。 终端接上匹配负载后,即可构成微带行波天线。 天线结构的不同设计可以使这种微带行波天线的最大辐射方向位于从侧射到端射的任何方向。
以上就是微带天线的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。