一种使用耦合缝隙馈电的微带天线设计

作品概述

案例摘要及相关说明：本文提出了一种工作在毫米波波段的缝隙耦合天线的设计，该天线由两层介质板（其中一层填充空气/真空）、馈电微带线、缝隙耦合单元以及开槽贴片构成。传统的贴片天线因为带宽窄的固有特点，很难被运用到超宽带场合，而本文通过采用缝隙耦合馈电等方法，使得该天线的工作带宽达到了约9GHz（频带为36.2GHz-45.0GHz），并且在这一工作频带上，该天线的峰值增益一直保持在7dB以上。

仿真应用背景

该天线结构紧凑，体积小巧，在工作在超宽带毫米波波段的同时还能保持一定的峰值增益，且工作频带适用于卫星通信。而在加工制作天线时，也可以使用介电常数较小的材料（如泡沫塑料）代替空气。该天线性能较好，结构紧凑，在卫星通信领域具有广阔的应用前景。

仿真结果分析、展示

首先建立工程文件，然后添加设计参数，这样可以在修改参数时更加快捷方便。

然后构建仿真模型，通过布尔减运算对所需要的耦合面以及天线贴片进行开槽处理，另外通过布尔加运算完成馈电端的微带结构绘制。

最后设定好求解频率以及空气盒子和金属贴片的边界条件以及集总端口的积分线。

小结

最后，在结果图中生成所需要的S参数图以及频率vs峰值增益图，如右所示。

可以看出该天线的超宽带指标以及增益指标都符合了要求。

 

审核编辑：汤梓红