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微带贴片天线馈电同轴线大小的确定

05-08
我仿真的1.575GHz圆极化微带贴片天线,大约为边长50mm的矩形,而同轴线的半径设为1.8mm这样仿真出来的参数都挺理想,除了S11只有-12dB左右,这样可以吗?馈电同轴线如果设置小的话,很难满足S11和轴比和增益的同时满足。同轴线的大小对天线的其他性能有什么影响吗?

不是同轴线的大小对天线的其他性能有什么影响,是同轴线的阻抗有影响。
你去看看同轴线50Ω是怎么得出来的。内芯和外介质的半径大小,加上介质的介电常数。这三个因数影响着阻抗。

这个问题我也有,因为照着书做仿真的时候,内外半径比是1:3,外半径为1.5 内半径是0.5,可是当贴片的大小改变时,还能用这样的半径大小吗?加入贴片大小为5mm,难道同轴线半径还是1.5 和0.5 吗?应该会随着变化,可是变化又有什么依据呢?还是自己做仿真得出呢?如何满足匹配呢?

微带天线一般用sma接头,sma接头内径常用的有0.5mm或0.65mm,50欧姆同轴线外径是内径的2.303倍,这下你就知道了

同轴电缆用合适的并且常用的尺寸,便于物料的采购,随意改动的话需要定制同轴电缆,这又何苦呢?这是其一,其二是
同轴电缆的芯线大小确实会影响天线的阻抗匹配,从同轴电缆过度到贴片,存在电流的不连续性问题,对于做这种天线,电流不连续性的问题无需深入研究。天线的性能没仿下来,是你还没找到此类圆极化天线的普遍规律性,S11有点差了,耐心的仿仿吧,带宽不宽的话方形圆极化天线的匹配很好做的

2.3倍还要考虑介质,空气介质才是2.3,。
Z还与介电常数的平方根成反比

计算公式为Zo=[60/sqrt(Er)]*In(b/a)..

有个地方不懂?你说sma接头内径为0.5 外径为内径的2.303倍,假设一个天线很小的话,小到比接头大不了多少,这样也可以用这样的接头吗?

您这里边只有内外半径的比值,可是这个具体大小怎么算呢?是可以根据天线大小自己仿真吗?有的说内径为0.5 外径是内径的2.303倍,这是通用的ma ?

小编仿真的1.575G的GPS天线,介电常数再大应该尺寸也不能小到一个SMA接头那么大吧……外径是内径的2.303倍就表示你的同轴是50欧姆的

阻抗匹配问题可以借助CST或者HFS自带的计算公式来确定,输入内外半径和相应的介电常数,这三个常数确定了阻抗,如楼上所言,外径是内径的2.303倍对应的填充介质就只能是空气才行。
我最近也在仿真一个方形贴片天线,用了同轴馈电,发现和论文里的不一致,论文里的S11最低对应的频率是14G,我仿真出来的是18.4G。很奇怪。论文里提到同轴的位置偏离贴片1mm,贴片大小4.5mm×6mm。我仿真的时候随意取了内半径0.23222mm,外半径0.8mm, 填充介质的介电常数为2.2.
查了相关的文献,比如pozar的微波工程里提到同轴传输线有个截止频率,看了一下频率范围应该是在截止频率上面的。
实际上我不太懂同轴馈电的方式的辐射原理,微带馈线有个谐振腔模型很好理解,只要贴片沿着微带方向是半波长,两端电场方向对应等效磁流同向,利用方向图乘积原理分析可以解析地给出公式。问了一下同学,初步认为同轴馈电之所以偏离贴片中心位置应该是类似的考虑,可是不太清楚。
看了下面两篇文献:
[1]    D. M. Pozar, "Microstrip Antenna Aperture-Coupled to a Microstripline," Electronics Letters
pp. 49-50, 1985.
[2]    D. M. Pozar, "Microstrip Antennas," Proceedings of the Ieee, vol. 80, pp. 79-91, Jan 1992.
没有看到对同轴的位置和馈电的具体原理的介绍.包括下面这个网址画的图也没看懂:
http://lc.cray.com/apps/pat/
现在想请教一下大家的问题是
1.同轴馈电给贴片的理论分析或者原理的简单介绍有没有好的资料推荐?
2.同轴馈电的内外半径除了匹配以外,是不是只要做到和通用的大小差不多就可以了?还是有其他要求的呢?
先谢谢了!

受教了!

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