微带天线的应用与分类

微带天线应用

微带天线是20世纪七十年代出现的一种新型的天线形式。早在1953年，Deschamps就提出利用微带线的辐射原理制成微带天线的概念。直到微带传输理论模型以及对敷铜的介质基片的光刻技术发展以后，Munson和Howell等学者才研制出了第一批实用的微带天线。

七十年代以后，微带天线无论是在理论还是在应用的广度和深度上都进一步发展，并且显示出它在实际应用上的巨大潜力。各种新形式新性能的微带天线不断出现，并广泛应用于卫星通信、导航遥测遥控、武器引信等军事领域以及现代移动通信、个人通信、医疗器件、环境保护、等民用领域。

微带天线分析模型

目前为了更准确地求得其辐射特性，已经出现了多种物理模型来模拟微带天线。但不管是哪种理论分析法，它们都是在求特定边界条件下的麦克斯韦方程组，只是处理特定边界条件的方法不同，推导过程中的具体解法不同。

已提出的物理模型有传输线模型、腔体模型、模式展开模型、金属线网模型、以及辐射孔径模型等。这些方法相互补充，各有所长，各有所短。

传输线模型法虽然可得出适用于大多数工程应用的结果，并且计算量也不大，但这种方法的使用条件有局限性，仅仅适合于分析规则的矩形贴片。从数学的角度来看，主要方法有传输线法、腔模理论法和矢量位法等。从数值计算技术方面，分析微带辐射元时，还采用了矩量法和有限元法。

微带天线的分类

微带天线的分类有很多种，按照结构上的特点，微带天线一般被分为微带贴片天线，微带缝隙天线以及微带天线阵（主要指微带行波天线）这三种类型。按形状分类，有圆形、矩形、环形微带天线等。按工作原理分类，可以分为谐振型（驻波型）和非谐振型（行波型）微带天线。

（1）微带贴片天线

是由介质基片、辐射贴片和接地板构成，是一种常见的微带天线形式。辐射贴片单元的形状多种多样，不论是规则的矩形、多边形、还是不规则的椭圆形、环形或者扇形等，都可以作为辐射元。这类微带天线的最大辐射方向一般都在测射方向，即垂直于基片的方向上。

（2）微带缝隙天线

因为其在接地板上有缝隙，所以基板上的馈线在激励下，通过缝隙可以向接地板一侧辐射。缝隙的形状可以根据实际情况多变。它可以分为窄缝天线和宽缝天线。微带缝天线可在辐射贴片一侧和接地板一侧都产生辐射；对制作公差要求较低；结合微带振子天线时能够产生圆极化效应。它也是一种比较常见的天线。

（3）微带行波天线

是由基片、接地板和一连串辐射片组成的，辐射片可以是链形周期结构，也可以是普通的长TEM传输线。终端接上匹配负载后，可构成微带行波天线。天线结构的不同设计可使这类微带行波天线的最大辐射方向位于侧射到端射的任意方向上。