广东工贸职业技术学院 浙江大学深圳研究院 钟催林

浙江大学深圳研究院 李振林

广东工贸职业技术学院 曾洁琼

1.微带天线的设计

微带天线的工作原理与设计：

由于对于大多数工程应用来说，分析设计微带天线，一般利用简单的传输线模型和空腔模型。因此本设计，可以先依据传输线模型和空腔模型给出的计算公式以及工程经验公式算出一个天线单元的基本参数。一些相关的经验公式如下：

式中L为天线的长度，W为天线的宽，c为光在真空中的速度，εe为天线基板的等效介电常数，εr为基板介电常数。

依据上述公式得出天线单元的相关参数后，我们可以使用高频电磁数值仿真软件(本设计使用的是基于有限元法的HESS软件)和微波电路设计软件（本设计采用基于矩量法的ADS软件）对结果进行验证优化。此设计中，介质基片我们选取的是Tconic RF-35，相对介电常数为3.5，基片厚度为0.5mm。由于采用小的介电常数可以减小谐振腔中储存的电磁能量，从而降低Q值，展宽带宽。另外，基片厚度太厚的话会激励起多的表面波模式，会降低需要方向的辐射，并且改变方向性。所以一般毫米波段微带天线都会选取低介电常数的薄介质基片。

2.天线单元设计

天线单元设计如图1所示。

天线单元采用微带馈电的方式，其中天线的宽W和长L可以根据前面所述的经验公式初步计算。另外天线设计的输入阻抗也要合理，一般不能太大也不能太小：太大，为了阻抗匹配，馈电微带线的阻抗也要大，微带馈线的宽带就会过小，这会给加工精度带来困难；……