一种同频方向图可重构平面折合偶极子微带天线

研究表明参数L1、Lg、L3、L4、W1、s1、d2是影响天线带宽和辐射方向图的关键参数，将通过优化确定其取值。确定过程，分为两步完成，首先是设计一个定向的微带天线，根据目标优化得到L1、Lg、s1、d2取值，然后在定向微带天线的基础上设计全向的微带天线，根据目标优化得到L3、L4、W1的取值。

仿真过程中，开关处于闭合状态时即连接上宽度为0.5mm的贴片，开关处于断开状态时则去掉该贴片，即采用理想的开关模型。

2.1确定参数L1、Lg、s1、d2

根据表1辐射方向图与开关组合状态的对应表，天线的辐射为定向方向图时，开关A处于断开状态，开关B和C处于闭合状态，微带馈线对左边的折合偶极子馈电，开关D处于断开状态，调节臂不起调节作用。待优化参数及优化结果如表2所示。

表2待优化参数及优化结果(mm)

2.2确定参数L3、L4、W1

在定向辐射方向图的天线结构基础上进行全向方向图辐射方向图天线的设计。当L3=0mm、L4=0mm、W1=0mm，定向辐射天线结构与全向辐射天线结构所对应的回波损耗图2。从图可以看到，定向辐射方向图对应天线结构的工作频带在3.7GHz～4.4GHz,相对带宽约为17%。而从全向辐射方向图对应天线结构的回波损耗曲线在3.5GHz～4.5GHz内不能获得良好的匹配。

为了实现该可重构天线的同频工作，使天线开关安装于距微带馈线边沿L3的位置，但这使天线的工作频率升高，为了使天线保持同频工作，在微带馈线的右边增加了一个调节臂，一方面是可以降低天线的工作频率，另一方面可以调节天线的阻抗匹配。待优化参数及优化结果如表3所示。

根据优化得到的参数结果计算得到天线的总体尺寸为38.4mm×23.2mm×1mm。

图2回波损耗曲线