貼片天線雙諧振的匹配調(diào)諧

 
目前做一個(gè)用雙諧振來構(gòu)成寬帶的貼片模型，用到了L探針饋電。其中某個(gè)諧振頻率諧振太強(qiáng)，即輸入阻抗的實(shí)部和虛部太過陡峭，利用價(jià)值太低，不知有沒有辦法改進(jìn)。 
由于指標(biāo)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！

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看下SMITHS圖,改下匹配,應(yīng)該有用..

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帶寬過窄會(huì)不會(huì)是耦合不夠？試試減少一點(diǎn)L探針和貼片之間的距離，或者改變探針伸進(jìn)貼片內(nèi)的長(zhǎng)度。 
 
調(diào)匹配用圓圖最好，光是看駐波比很多時(shí)候都看不出名堂來的。

網(wǎng)友回復(fù):

 
帶寬太窄是否可以考慮雙層微帶擴(kuò)展帶寬？這個(gè)的效果應(yīng)該不錯(cuò)。 
調(diào)節(jié)耦合探針可能對(duì)帶寬的影響不大吧，除非一開始探針的耦合量就非常小。

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首先感謝以上兩位的回復(fù)。 
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(kuò)展帶寬，最好能有200M的帶寬。最本質(zhì)的問題我覺得還是諧振太強(qiáng)，比如第二個(gè)諧振頻率雖然完全被“包在”工作頻率之內(nèi)，但起伏還是太大，輸入阻抗虛部個(gè)工作頻率內(nèi)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(diǎn)連接的效果會(huì)好很多。遺憾的一點(diǎn)是天線的厚度已經(jīng)達(dá)到指標(biāo)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(zhì)還是兩個(gè)貼片？我的厚度只能在4mm以內(nèi)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！

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不過我調(diào)試實(shí)物的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)探針對(duì)帶寬的影響還是明顯的。 
層疊貼片是個(gè)好辦法，我的實(shí)踐是兩個(gè)貼片的情況下，如果再增加貼片個(gè)數(shù)，帶寬基本不再增加了。 
不過層疊的方案在空間受限時(shí)就不一定能用了，因?yàn)長(zhǎng)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(diǎn)小了，再考慮一下有否其它辦法。 

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其實(shí)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(zhì)），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(diǎn)方式。你可以試一試講你的L型饋點(diǎn)改成T型饋點(diǎn)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(gè)名字，你去找找吧： 
Broadband microstrip antennas 
Compact and Broadband Microstrip Antennas

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寬帶的方法，包括增加厚度、減少介電常數(shù)、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(duì)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(dāng)時(shí)太急，諧振頻率、耦合都調(diào)得不夠細(xì)致）。但是對(duì)圓極化貼片的應(yīng)用不知有沒有幫助，感覺極化帶寬是不會(huì)隨著阻抗帶寬增加的。 
 
如果你的具體應(yīng)用場(chǎng)合不講究效率（比如近距離的感應(yīng)或通信應(yīng)用），只要有那么一點(diǎn)信號(hào)就夠用了，那么甚至可以嘗試電阻加載，我做過一個(gè)跟樓主同樣頻段的“電阻加載天線”（嚴(yán)格說應(yīng)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(wǎng)測(cè)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(zhǎng)度大大減少，加上電阻吸收的功率，整個(gè)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(dāng)然也可以考慮增加一些饋電匹配措施，但是饋線也許會(huì)有亂真輻射。

網(wǎng)友回復(fù):

 
 
謝謝回復(fù)！ 
含有你給的幾個(gè)關(guān)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(shí)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(wǎng)友回復(fù):

 
 
 
謝謝幾次詳細(xì)的回復(fù)！ 
電阻加載也許會(huì)是最后沒有辦法的辦法。對(duì)“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(nèi)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(diào)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(gè)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(duì)“降低腔體的Q值”還有沒有什么辦法，我是不是有點(diǎn)太不切實(shí)際了。。這兩天又把結(jié)構(gòu)調(diào)整了一下，總覺得只要把諧振降一點(diǎn)就一定可以立竿見影了，sigh

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