貼片天線雙諧振的匹配調諧
目前做一個用雙諧振來構成寬帶的貼片模型,用到了L探針饋電。其中某個諧振頻率諧振太強,即輸入阻抗的實部和虛部太過陡峭,利用價值太低,不知有沒有辦法改進。
由于指標要求,我的天線尺寸基本上沒有再增大的空間了。希望得到大家的建議,謝謝!
網友回復:
看下SMITHS圖,改下匹配,應該有用..
網友回復:
帶寬過窄會不會是耦合不夠?試試減少一點L探針和貼片之間的距離,或者改變探針伸進貼片內的長度。
調匹配用圓圖最好,光是看駐波比很多時候都看不出名堂來的。
網友回復:
帶寬太窄是否可以考慮雙層微帶擴展帶寬?這個的效果應該不錯。
調節(jié)耦合探針可能對帶寬的影響不大吧,除非一開始探針的耦合量就非常小。
網友回復:
首先感謝以上兩位的回復。
下面是目前我得到的Zin和S11圖:
圖片:Zin.JPG
圖片:S11.JPG
如圖所示,我的目的是在2.3Ghz附近擴展帶寬,最好能有200M的帶寬。最本質的問題我覺得還是諧振太強,比如第二個諧振頻率雖然完全被“包在”工作頻率之內,但起伏還是太大,輸入阻抗虛部個工作頻率內都仍顯得過于陡峭。
現(xiàn)在我最希望的是能夠有某種辦法把系統(tǒng)的諧振性,也就是Q值降下來,這樣上面的雙諧振峰如果都能夠再壓平一點連接的效果會好很多。遺憾的一點是天線的厚度已經達到指標上限,不能再增加了。不知道還有沒有降諧振的辦法。
to coldplayer:
你說的雙層微帶是指雙層介質還是兩個貼片?我的厚度只能在4mm以內哦。能否貼一篇文章在這里,沒太明白你說的是哪種類型。
謝謝!
網友回復:
不過我調試實物的時候,發(fā)現(xiàn)探針對帶寬的影響還是明顯的。
層疊貼片是個好辦法,我的實踐是兩個貼片的情況下,如果再增加貼片個數,帶寬基本不再增加了。
不過層疊的方案在空間受限時就不一定能用了,因為L探針的剖面尺寸本身比一般的貼片天線就大不少。
樓主要的厚度可能有點小了,再考慮一下有否其它辦法。
網友回復:
其實提高帶寬的方法是有很多的,雙層貼片是一種(是貼片不是介質),空間緊湊的話改變貼片形式是一種(特別做雙頻或多頻),旁邊加寄生輻射單元是一種,還有就是改變饋點方式。你可以試一試講你的L型饋點改成T型饋點試試,我也只是在資料里面看到有這樣的做法,我自己沒有做過。
資料太大,沒法上傳,給你說個名字,你去找找吧:
Broadband microstrip antennas
Compact and Broadband Microstrip Antennas
網友回復:
寬帶的方法,包括增加厚度、減少介電常數、元件加載、降低腔體的Q值、加寄生單元、饋電匹配等。
寄生輻射單元的辦法,雙頻單極子的情況下做過,很有用;對于貼片,除了層疊,我也做過在貼片邊緣附近貼一些金屬條,但覺得效果并不很明顯(也許是我當時太急,諧振頻率、耦合都調得不夠細致)。但是對圓極化貼片的應用不知有沒有幫助,感覺極化帶寬是不會隨著阻抗帶寬增加的。
如果你的具體應用場合不講究效率(比如近距離的感應或通信應用),只要有那么一點信號就夠用了,那么甚至可以嘗試電阻加載,我做過一個跟樓主同樣頻段的“電阻加載天線”(嚴格說應該是電抗加載,而且效率很低、基本只能算是傳感器了,用矢網測量加載用的0805貼片電阻,S波段上具有較明顯的感抗),帶寬超過15%,但是這樣做的后果就是輻射邊長度大大減少,加上電阻吸收的功率,整個天線的增益很低。
改用其它形狀的多邊形貼片(如:梯形貼片)也能增加一些阻抗帶寬,但是交叉極化特性不一定很好。
當然也可以考慮增加一些饋電匹配措施,但是饋線也許會有亂真輻射。
網友回復:
謝謝回復!
含有你給的幾個關鍵詞的K.L.Wong和Kumar的兩本專著之前也基本瀏覽了一遍,但由于尺寸的限制使得很多方法都難以使用,比如寄生貼片等,留給我的自由度確實很小了。
至于T型饋電還沒有注意到過,不知基于什么原理,去查查,嗯
網友回復:
謝謝幾次詳細的回復!
電阻加載也許會是最后沒有辦法的辦法。對“電抗加載”一說沒有太理解。我理解的“電阻加載”的目的是將局域于貼片內部的能量通過熱能的途徑耗散掉,從而通過降低Q值的辦法增加帶寬,但不知你為何沒有把它調匹配而要故意在“S波段上具有較明顯的感抗”?你那次做的這個電阻加載的增益大概有多少還有印象嗎?
不知在尺寸沒法增加的情況下對“降低腔體的Q值”還有沒有什么辦法,我是不是有點太不切實際了。。這兩天又把結構調整了一下,總覺得只要把諧振降一點就一定可以立竿見影了,sigh
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