LI Fangjian

(Chongqing College of Electronic Engineering，Chongqing 401331，China)

Suppression of Spurious Radiation of Patch Antenna Based on Microstrip Spiral-Defected Resonant Cells*

LI Fangjian*

(Chongqing College of Electronic Engineering，Chongqing 401331，China)

A compact microstrip spiral-defected resonant cell with good rejection characteristic was proposed，and its electromagnetic characterizations were investigated by using HFSS．Replaced the 50 Ω feed line with a five serieswound cell transmission line，an antenna with good capability of suppression harmonic was designed．Simulation and measurement results indicate that the proposed antenna can suppress four harmonics at upper bands as the effective size，basic mode and radiation pattern keeping．The designed antenna characters with uniplanar，simple fabrication and practical using．

microstrip spiral-defected resonant cells;bandstop characteristic，harmonic suppression;antenna

由于具有低剖面、低成本、易共形、易加工等优点，微带贴片天线在微波工程中得到了广泛的应用［1－5］。但是，传统的天线不可避免的带有高次谐波，这严重影响了微带天线的性能以及与其他器件集成的电磁兼容。为了解决这一问题，一系列的谐波抑制方法应运而生:文献［6］采用缺陷地面结构(DGS)所设计的低通滤波器到达了抑制天线谐波的目的。Sung Y J采用小型微带谐振器实现了天线的二次谐波抑制，这种方法能够有效克服DGS带来的后向辐射问题，但是增加了天线尺寸［7］。

由于微带缺陷结构(DMS)也具有带阻效应［8］，因此，可以将其利用于天线谐波抑制;而且，DMS是通过在微带线上刻蚀缺陷结构，也不会增大尺寸。本文提出了一种新型的微带螺旋缺陷谐振单元，通过调整结构参数获得不同的传输零点，然后将5个具有不同传输零点的单元级联起来设计了具有4次谐波抑制功能的微带天线。该方法充分利用的微带天线的馈线，结构紧凑，简单易行。

1　传统微带天线设计

设计一个传统的微带贴片天线，其结构如图1所示，其中微带贴片的长度和宽度分别47．5 mm和45．4 mm，50 Ω微带线的长度为30 mm，宽度为2．8 mm。为了获得良好的阻抗匹配，在天线中加载一对长度为13．8 mm，宽度为1 mm的缝隙。图2给出了该天线的仿真结果，从图中可以看出，该天线的工作频率除了2 GHz外，在3．81 GHz处出现了谐波1，在4．45 GHz处出现了谐波2，而谐波3和谐波4则分别出现在5.58 GHz和5．84 GHz处。这4个谐波对应频点处的回波损耗分别为－19．3 dB、－11．9 dB、－13．4 dB和－11．4 dB。可见，这些谐波将会严重影响天线的工作性能。……