HFSS单馈紧凑型圆极化天线研究+文献综述(2)
3.6.1 圆极化天线的尺寸 17
3.6.2 圆极化天线设计的仿真结果 18
3.7 本章小结 20
4. 介质厚度对天线性能影响的探究 21
4.1 介质厚度为7mm 21
4.2 本章小结 23
5. 地板对天线性能影响的探究 23
5.1 地板变大对天线增益的影响 23
5.2 地板变大后介质厚度对天线性能的影响 24
5.2.1 介质厚度对阻抗带宽的影响 24
5.2.3 介质厚度对增益的影响 26
5.3 本章小结 27
6. 实验探究 27
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1. 绪论
1.1 微带天线研究背景
微带天线是20世纪70年代出现的一种新型天线形式。早在1953年美国的德尚(G.Adeshcamps)就提出了微带辐射器的设想，但是由于当时的集成技术和介质基片材料尚未趋于成熟，因此未能取得较大的进步。直到20世纪70年代初期，当微带传输理论模型及对敷铜的介质基片的光刻技术发展之后，R.E.Munson和J.Q.Howell等研究者才将实际的微带天线制作出来[2][3]。1979年在美国新墨西哥州大学举行了微带天线的专题国际会议，1981年IEEE天线与传播会刊刊载了微带天线专辑，最早的两本微带大线专著相继问世，Dubost也完成了关于微带振子大线和阵列的研究专著。在80年代中，微带天线无论在理论还是在应用的深度和广度上都得到了进步的发展。1989年出版的由James和Hall主编的《微带天线手册》一书，汇集了这一时期国际上许多微带天线专家的研究成果。
微带天线最初是作为火箭和导弹上的共形全向天线获得应用，早期的微带大线具有频带窄、极化纯度差、寄生馈电辐射大、功率容量有限等不足。随着材料科学技术的发展，实用的微带天线才得到了长足的发展。现在己经大量的应用于10OMHz、1OOGHz的宽频无线电设备中，特别是在飞行器和地面便携式设备中。
常用的微带天线是在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法做出一定形状的金属贴片，利用微带线或者同轴探针对贴片馈电。微带天线通过馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。因此，微带天线也可看作为一种缝隙天线。通常介质基片的厚度与波长相比是很小的，因而它实现了一文小型化，属于电小天线的一类。它与常用的微波天线相比，有更多的物理参数，它们可以有任意的几何形状和尺寸，具有如下一些优点:
1. 极宽的带宽。通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用四个主要窗口，但这四个窗口的总带宽也可达135GHz，为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力；
2. 波束窄。在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一个12cm的天线，在9.4GHz时波束宽度为18度，而94GHz时波束宽度仅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节，提高目标跟踪和鉴别的分辨率和精度；
3. 和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系统更容易小型化。由于毫米波的这些特点，加上在电子对抗[13]中扩展频段是取得成功的重要手段，毫米波技术和应用得到了迅速的发展。