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利用ADS Momentum設計微帶天線(Patch Antenna)

作者:mweda    文章來源:mweda    點擊數:    更新時間:2008-10-17

Buried Feed
    圖4所示,是Coupled Feed的一種改良方式,利用多層板的架構來作能量的耦合。Buried Feed是把天線做在上層,傳輸線做在下層,同時使這二個部分達到最佳化。上層用較低的介電常數和較厚的板子來作以提高幅射,下層用較高的介電常數和較薄的板子來作以減少傳輸線幅射的產生,這是單層板所沒有的優點。但是因為結構較複雜,所以並沒有簡單的模型來模擬它。使用多層板有另一個好處即是可以增加頻寬,類似堆疊的結構,由於要對輸入阻抗作匹配,因此若使用transmission line或coaxial cable來作feed in,通常均是以不對稱的方式將能量耦合進去。這種不對稱的方式會產生higher order modes和cross-polarized radiation。為了避免這種情況的發生,我們會使用Buried Feed 或Slot Feed 的耦合方式來作feed in 的工作。


圖4

Slot Feed
    圖5所示,是改良自Buried Feed的架構,在傳輸線和天線中間放上接地面,使二者有很好的隔離,再在接地面上切出一個slot,利用這個slot來耦合能量到天線上。但在接地面上切出一個slot,就像在傳輸線和天線之間又加入一個magnetic dipole,會產生一個虛偽的幅射。稱為虛偽幅射是因為它並不是我們想要得到的,因此,有必要使slot遠離平板天線的幅射邊,以減少虛偽幅射的產生,且應適當的決定slot的尺寸,以避免在平板天線的操作頻帶中,發生諧振而影響到正常的操作。


圖5

分析方法

Transmission-Line Model
    傳統的microstrip line如圖6所示,上下二個金屬面所看到的介質的介電常數不同,所以有不同的波速。若等效成一個均勻的介質來看,須引入一個有效的介電常數εeff。εeff和基板的介電常數、microstrip line的長度、寬度有關,其關係如式(1)。
        -------------------------(1)

                                                               圖  6

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Tags:ADS2008,s2p  
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