贴片天线和悬浮式天线的讲解图(什么是贴片天线)

导语：贴片天线和悬浮式天线的讲解

常规的天线类型，一般包括了平板天线、吸顶天线、扇区天线等，而贴片天线、悬浮式天线、平面倒L/F天线、平面偶极/单极天线这几种天线，应用场景相比前面三个，会稍微少一些。本次我们将主要介绍贴片天线和悬浮式天线，谈谈其各自优势的同时，介绍一下馈送方法和带宽增加的方法。

一、贴片天线

1、定义

微带贴片天线是一种用于半球形覆盖的窄带微波传输链路流行的印刷谐振天线。由于其平面配置以及易于与微带技术集成，微带贴片天线已经被大量研究，并且常被用于阵列元件。常见的微带天线的形状是正方形、长方形、圆形、环形、等边三角形和椭圆形，任何连续形状都可以，如下图所示。

它展示了圆形和矩形贴片天线的结构。一些贴片天线使用电介质隔离层避开电介质基片，在空气中悬挂金属贴片，所得的结构是不太稳固的，但能提供较好的带宽。

优点是抛光机与微波技术的融合容易与电路元件极化分集（可以很容易被设计成垂直、水平右旋圆，或整合左旋圆）。带宽加宽技术可以处理低射频功率大欧姆损耗，这种技术最常见的是微带天线的矩形贴片。

矩形贴片天线部分大约是矩形微带传输线的二分之一波长。当天线的基板是空的，矩形微带天线的长度大约是自由空间波长的一半。如果天线装载一个电介质作为它的基体，天线的长度随着低级相对介电常数的增加而降低。由于电边缘场的扩展，而天线的谐振长度稍短，从而天线的电长度略微增加。微带天线电介质的装入同时影响它的辐射图案和阻抗带宽。当基板的介电常数增加时，天线的带宽减小。这增加了天线的Q因子，因此，降低了阻抗带宽。

2、馈送方法

同轴探头馈送、微带传输线、嵌入式微带线、孔径耦合馈电、邻近耦合微带线馈送（馈送和贴片之间没有直接接触）。

3、带宽增加

以下方法可供参考：采用厚的低介电常数基板、在贴片的同一层上紧密排列寄生贴片（15%BW）、使用层叠寄生贴片（多层，BW达到20%）、在补丁上引入一个U形槽（30%BW）、孔径耦合（背瓣高辐射，10%BW）、孔径耦合堆叠贴片（40%~50%BW）、L型探针耦合。

二、悬浮式天线

1、定义

悬浮式天线（SPAs）是一个薄金属导体粘贴到接地电介质基地的天线。

悬浮板天线的厚度范围从0.03λl~0.12λl（λL是良好匹配的阻抗带宽的最低频率波长），大约为1的低相对介电常数。悬浮板天线具有带宽阻抗和独特的辐射性能。使用厚的介电基板是一种简单有效的方法，通过减少其无装载Q因子，以增加微带贴片天线的阻抗带宽。随着阻抗带宽的增加，表面波的损失也增加，从而降低辐射效率。

其优缺点也很明显，优点是易于制作、价格不昂贵、带宽大、无表面波，缺点是相对于传统的微带天线，这类天线交叉极化高。

2、馈送方法

同轴探针（选配不便，BW只有8%）。

3、带宽增加

带宽可以使用这些技术加以改进、有馈电探针与容性负载构成的双探针馈电装置；长U形槽，从悬浮板对称切割（BW10%~40%）；L形探针（BW达到36%）；T形探针（BW达到36%）；半波长馈电条；对称短路pin的中心馈电悬浮板天线；层叠悬浮板天线等。

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