矩形微带天线的馈电点的位置z和馈线的宽度的计算公式

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求矩形微带天线的在侧馈(微带线馈电)情况下,馈电点的位置z 和馈线的宽度的计算公式。

求矩形微带天线的在侧馈(微带线馈电)情况下,馈电点的位置z 和馈线的宽度的计算公式。

假设此微带贴片天线将与50欧姆的微带线链接。

急需相关公式,非常感谢高手赐教!
已知:矩形贴片天线
辐射边沿可以看作用微带传输线连接起来的辐射槽,如图12 - 17 所示,
单个辐射槽的辐射电导为 W ≤λ0 W>λ0
单个辐射槽的辐射电纳为
式中
k0=2π/λ0是自由空间的波数,Z0是宽度W 的微带特性阻抗,εe 是有效介电常数, ΔL 是边沿电容引起的边沿延伸。

由下图可看出,边沿电场盖住了微带边沿,等效为贴片的电长度增加。

微带贴片天线22
0220
90120W G W
λλ⎧⎪⎪=⎨⎪⎪⎩0B =()()01/21112122/0.2640.30.4120.258/0.8r r e e e Z h W W h L h W h εεεεε-⎫=⎪⎪⎪+-⎪⎛⎫=++⎬ ⎪⎝⎭⎪
⎪++∆=⎪-+⎪⎭
Y in Y 0L
L
h
G +j B G +j B
???
为了计算天线的辐射阻抗,天线可以等效为槽阻抗和传输线级联。

输入导纳为
式中Ys 为式(12 - 17)给出的辐射槽导纳,β=2πεe/λ0微带线内传播常数。

谐振时, L+ΔL=λg/2=λ0/2εe, 式(12 - 19)仅剩两个电导,即
Y in=2G
微带天线的工作频率与结构参数的关系为
W 不是很关键,通常按照下式确定:
000tan (2)tan (2)
s in s s Y jY L L Y Y Y Y jY L L ββ++∆=+++∆02(2)e f L L ε=+∆1/20221r c W f ε⎛⎫= ⎪+⎝⎭
矩形天线实例
设计实例1:
设计 3 GHz 微带天线,基板参数为2.2/0.762,并用四分之一线段实现与50 Ω馈线的匹配。

天线拓扑如图12 - 18 所示。

步骤一: 确定各项参数:
W=3.95cm , εe=2.14, ΔL=0.04cm
L=3.34cm, Rin=288Ω
步骤二: 阻抗变换器的特性阻抗为
ZT0= =120 Ω
步骤三: 由微带原理计算得变换器的长度和宽度为
l 1=1.9 cm , w1=0.0442cm
请问:馈电点的位置z 和馈线的宽度的计算公式?
设计实例2:
用陶瓷基片(εr =9.8),厚度h =1.27mm ,设计一个在3GHz 附近工作的矩形微带天线。

请问:如何计算的参数
贴片宽度W (已有公式)
贴片长度L (已有公式)
馈电点的位置z
馈线的宽度
28850。