Ku带微带平面阵列天线_2_2的研究微带天线_11_12的辐射原理

Ku带微带平面阵列天线的研究6§2.1微带天线的结构特征微带天线的三种常见形式为: 微带贴片天线，微缝隙缝隙天线和微带行波天线. 如图2.1所示. 微带贴片天线由电介质基片，在基片一侧具有任何平面几何形状的导电贴片和在基片另一侧的底板组成；微带缝隙天线由微带馈线和地板上的缝隙组成. 行波天线由基板，位于基板一侧的链状周期结构或普通的长TEM波传输线（也保持TE模式）和位于基板另一侧的地面组成. （c）行波天线（b）缝隙天线（a）微带线贴片图2.1微带线贴片微带线贴片天线贴片辐射单元的形状可以是矩形，圆形，梯形或任何其他形状. 喂食方法有两种: 侧面喂食和底部喂食. 所谓的侧馈是指从辐射单元一侧馈入的馈线（通常是微带传输线），如图2.2（a）所示. 底部馈电是指从微带天线接地板的侧面馈电同轴电缆. 在同一轴线上的内部导体穿过接地板和基板，并连接到辐射单元. 如图2.2（b）所示，外部导体直接连接到接地板上. （a）侧面馈电微带天线的侧视图和顶视图（b）底部馈电微带天线的侧视图和顶视图2.2微带天线的馈电§2.2微带天线的辐射原理目前，由于分析微带天线的方法不同微带天线的工作原理，其辐射原理的理论也不同.

为简单起见，这里以矩形贴片微带天线为例. 下面我们简要介绍微带天线的工作原理. 如图2.3（a）所示: 辐射元件的长度为L，宽度为W，介电基板的厚度为h. 辐射元件，介电基片和接地板可以视为第二章的长度. 微带天线理论7L低阻抗微带传输线在传输线的两端断开，形成开路. 根据微带传输线理论，由于基板的厚度h <<λ0（λ0是工作波长），为了简化分析，可以假设电场沿宽度W不变. 微带结构的厚度h. 在主模激发条件下，L =λg / 2（λg是微带传输线的波长）的辐射器的电场结构可以由图2.3（b）表示，且电场仅沿半波长（L =λg / 2）贴片的长度发生变化. 辐射基本上是由补丁开放边缘的边缘场引起的. 两端的场可以分解为相对于地面的法线和切向分量. 因为贴片长度是λg / 2，所以法向分量被反转，并且由它们产生的远场场在正面方向上相互抵消. 平行于地板的切向分量是同相的，因此增强了复合场，从而使辐射场在垂直于结构表面的方向上最强. 因此，该贴片可以表示为两个间隙λg / 2，它们被同相激发并辐射到地板上方的半个空间中（图2.3（c））.

（a）矩形微带贴片（c）顶视图（b）侧视图图2.3微带贴片天线的辐射原理§2.3微带天线的分析方法天线分析的基本问题是解决天线中的天线设置问题. 周围空间获得电磁场后，即可获得特征指标，例如其模式，增益和输入阻抗. 分析微带天线的基本理论可以大致分为三类. 最早和最简单的方法是传输线模型理论，该理论主要用于矩形贴片. 腔模型理论更为严格和有用，它可以用于各种规则的贴片，但基本上仅限于天线厚度远小于波长的情况. 最严格，最复杂的计算是积分方程法，即全波理论，例如矩量法. 考虑到本文是采用口径耦合微带天线设计的，下面以口径耦合微带天线为例介绍这三种分析方法. 2.3.1传输线模型方法传统的分析微带天线的方法是传输线模型方法. 此方法使用了由贴片边缘引起的电导和电纳关系来简单解释不同的传输阻抗. 孔径耦合微带天线的结构如图2.4所示. 将贴片印刷在天线基板上，然后放置在用微带馈线蚀刻的馈电基板上. 两者之间有一个矩形间隙的接地板. 导线通过孔将补片送入，孔的大小将控制从微带到补片的耦合. 在下面的分析中微带天线的工作原理，

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