基于Q值理论的新型电小天线

模型下部为50欧姆同轴接头ansoft11仿真模型。采用的是介电常数2.2，厚度1.5mm的Rogers 5880介质板。地板为边长100mm的正方形铜板。短路条与天线间距d=0.15mm。

3.2 天线部分尺寸对其性能的影响

3.2.1 矩形槽的尺寸

图2显示了改变矩形槽的宽度（w4=0.2mm,0.5mm,1mm,2mm），而其他参数不变的情况下天线驻波的变化。当w4=1mm时，驻波小于2的低频端频率值最小,为2.56GHz。

图2 驻波随矩形槽宽度变化曲线

3.2.2 圆形槽的尺寸

图3显示了改变圆形槽的直径（D=6mm，7.28mm，8mm）而其他参数不变的情况下天线驻波的变化。可见，当D=7.28mm时驻波在低频端最小。当D=6.00mm时，虽然阻抗带宽明显展宽，但根据Q值理论该天线增益会降低，故本文选取D=7.28mm。

图3 驻波随圆形槽直径变化曲线

图4 驻波随短路条与天线间距变化曲线

3.2.3 短路条与天线间距

图4显示了改变短路条与天线间距(d=0.05mm,0.15mm,0.3mm)而其他参数不变的情况下天线驻波的变化。可见驻波在d=0.05mm与d=0.15mm时基本一致，但考虑到加工精度方面，选取间距为d=0.15mm。

通过观察，可以得出以下结论：

（1）矩形槽的宽度对天线性能影响不大，开槽越宽，低端驻波越小。

（2）圆形开槽的直径可以明显的降低天线低端驻波。

（3）短路条与天线间距对天线低端驻波影响显著，但考虑到加工精度方面，本文选取了中间值。

3.3 最优尺寸下天线性能

天线实体如图5(a)所示：

图5(a) 实物照片

图5(b) 仿真与实测驻波曲线

如图5(b)所示，驻波小于2的阻抗频带仿真为2.56GHz到3.38GHz，实测为2.50GHz到3.42GHz。谐振点稍向低频移动，但测试与仿真结果基本一致。