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雙頻貼片天線有哪幾種？

雙頻貼片天線在結(jié)構(gòu)上有多種形式，原理上可歸納為: 正交模雙頻- 雙極化貼片天線(單層結(jié)構(gòu))、多貼片雙頻天線及電抗加載雙頻貼片天...

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雙頻貼片天線在結(jié)構(gòu)上有多種形式，原理上可歸納為: 正交模雙頻- 雙極化貼片天線(單層結(jié)構(gòu))、多貼片雙頻天線及電抗加載雙頻貼片天線和小陣列雙頻天線。饋電方法有單饋和雙饋兩類，饋電結(jié)構(gòu)也很靈活，有同軸探針饋電、微帶線饋電、耦合饋電等。

雙頻貼片天線是否需要解決雙頻工作下尤其是雙線性極化下的饋電網(wǎng)絡(luò)主要取決于輻射部分的結(jié)構(gòu)，它不僅要保證有足夠的物理空間來印制微帶線，而且要保證兩個頻率間的隔離和雙極化間的隔離一樣好。

正交模雙頻貼片天線：

雙頻天線在兩個頻率上的輻射及阻抗匹配特性都應(yīng)該相似。獲得雙頻工作的最簡單的方法是利用矩形貼片長、寬兩個尺寸的第一諧振點,在這種情況下,雙頻的頻率比( FR)幾乎等于貼片的長寬比。這種方法在低成本、對極化要求不高的場合是可用的,需注意的是,單路饋點時兩個頻率的輸入阻抗同時匹配。單饋雙匹配也可以通過槽耦合來獲得,槽相對于微帶饋線是傾斜的,它投影到貼片的兩個正交方向上,從而可以被認為是兩個等效槽以各自的極化方式激勵貼片。

正交模也可以用獨立的微帶分雙路饋電。圓腔內(nèi)的兩個?？梢杂脙蓚€正交模來激勵,兩個輸入端之間可以達到35dB的隔離,但在設(shè)計頻率上缺乏靈活性。

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感抗加載貼片天線：

低端工作頻率幾乎和沒有開槽的矩形貼片天線一樣,高端工作頻率可以由槽的長度控制。需要注意的是,槽的長度不能太短,而且也不能離輻射邊太遠,否則當(dāng)工作在高端時,天線方向圖可能會產(chǎn)生畸變。槽的長度約束著雙頻貼片的頻率比。其第一諧振頻率可由計算矩形貼片天線諧振頻率的半經(jīng)驗公式求出; 第二諧振頻率可由傳輸線模型求出。這種結(jié)構(gòu)可獲得1. 6- 2. 0的頻率比。

如何使雙頻工作下的單層結(jié)構(gòu)有較大的帶寬,近年來也有一些報道。S. Maci等人針對上面結(jié)構(gòu),給出了一種改進的方法〔2〕: 用帶狀線饋電,在地板的下方介質(zhì)板上印制兩個微帶諧振短截線,并用銷釘和輻射貼片連起來,輻射貼片上連接的位置在槽和輻射邊緣之間。高低端頻率比可以通過控制槽的尺寸和微帶短截線,從而獲得更好的FR。

多貼片結(jié)構(gòu)的雙頻天線：

僅僅獲得雙頻特性或使雙頻工作有大的頻率比還不夠,在實際應(yīng)用中,應(yīng)使這兩個頻率段都要有足夠的頻帶寬度。

疊層電磁耦合貼片( EMCP)一直被用于寬頻帶或雙頻段工作。如果兩個疊層貼片的諧振頻率相差得遠,就可以獲得雙頻工作。當(dāng)用探針給下貼片饋電,且保持下貼片位置不動,讓上貼片在一定的范圍內(nèi)沿著饋電點所在的軸線平移,則諧振頻率的低端就向更低端走,而高端則向更高端走,從而實現(xiàn)寬頻帶或雙頻工作。一種帶有交叉槽的斜槽耦合微帶天線可以把給定的雙頻段天線的尺寸減小40% ,而且交叉槽的長度對頻率比影響不大。其結(jié)構(gòu)是: 最底層是一個用于饋電的微帶線,上面是接地板,接地板上開一個斜槽,接地板上面是矩形貼片,貼片上開交叉槽,貼片的長寬比確定了兩個工作頻率的比。

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