【经典天线案例】第12讲： 宽带定向微带天线

东北人-297391

天线的要求各种各样，我们能做的就是达到用户的要求，天线通过仿真知道效果，但要成为产品还有很长的路要走，所以实物测试是不可少的，请各位朋友最好把上述天线加工出实物并测试，看一下实测和仿真的区别有多少。
        宽带微带天线以单极印刷贴片天线为最常见的。可是如果用空气做介质会是什么效果呢？一般来说，介质板的存在方便了加工，但同时也由于介质的存在造成带宽、增益、成本、效率等等方面的不利影响，而空气做为介质对于天线的机加工和机械稳定性有着不可回避的问题，解决此方法可以用苯板（也就是家用电器等的外包装泡沫），此物质的介电系数与空气相当，这种好材料大家可不能忘哦。
         
                          图12.1    模型一

                                   图12.2      模型一仿真驻波图

                                             图12.3  模型一仿真方向图
           这种结构和一般的印刷单极阵子相同，只是本案例利用空气做为介质。其它相关的电性能数据请各位自行仿真。（说多了也是凑字数）。通过对于驻波小于等于2的带宽内，方向图实现了定向或弱定向，这相比于第九讲、第十讲的案例来说基本处于全向状态了。其增益也稍大于此频点的对称阵子天线，因为本案例的天线面积也稍大于对称阵子天线，说明此模型的正确。
         那么如果要增益增大一些如何处理呢？简单办法就是加背板了。好天线不是做的多么复杂，其实越简单，对于外界环境要求越低，从商业角度来说成本也越低。


          图12.4    仿真模型二

                      图12.5     模型二仿真驻波图
                     图12.6模型二仿真方向图

现在的问题，为什么要这样组合？主要是背板处于了模型一定向时，弱方向性的一侧，这么做的原因一是为了实现地板性能，其次在驻波上也没有大的变化，通过观察二者的驻波就可以看出，这样使得天线的使用更具有灵活性。
    通过模型二与模型一在相同频点上的增益值观察，确实提高了3dBi以上，这说明地板的加入是正确的，确实体现了地板的作用。
我们现在也可以进步处理一下上面的模型，比如在正面在加入一个副反射板，但这样的结果究竟如何？由于各方面的原因，这个想法本人没有去进一步试验。空气做介质也是微带天线的一种常用的形式，在实际应用中也有很多天线是这种形式的。
上述内容如有不当或错误之处，敬请指点。

感谢网友铁丝、木木在仿真过程中给予的大力支持。

附：上述模型的CST2010版本的模型。 第十二讲模型.rar (20.94 KB, 下载次数: 322)

2013-7-26 10:01 上传

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主讲人简介：
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网名：东北人。从事天线设计十余载，在RF社区和大家共同探讨天线仿真，主要使用软件是CST，希望分享个人经验与君共勉，其中不足之处希望和广大工程师朋友一起讨论，共同进步。人生格言“健康工作，快乐生活”，每天坚持跑步5千米！

其它讲解请参照：听东北人讲天线，每周一个实例，个个经典！>>
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kankan

jeffrey_jin

佳佳鱼

来学习

jean1988329

学习一下

hai1039

苯板恐怕只能在室内用，而且受潮后介电常数会有非常大的变化，水的是40-80.
不过国外也有类似思路，采用介电常数接近空气，且有一定支撑能力的低损耗介质做天线介质板，如foamclad材料。

happydk

RE:【经典天线案例】第12讲： 宽带定向微带天线

xusw2008

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