双层宽频微带天线的设计
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1．2 双层微带天线的理论分析
具体的推导步骤如下，假设下层贴片的谐振频率为f01，边长为Le1，上层贴片的谐振频率为f02，边长为Le2，有：
1．3 双层微带天线的尺寸参数
本文采用的基板是TACNIC公司的介质基板，ε1=2．65，h=O．5 mm。其中，上贴片L2=95 mm，下贴片L1=70 mm；底层介质基板的厚度为h1=1 mm，中间空气层的厚度为h2=13 mm，介电常数为ε2=1．0(也可以采用介电常数接近于1的泡沫材料代替空气层，本文选择用空气层来达到降低有效介电常数的目的)。经过多次仿真实验，发现当W1=6．4 mm时，微带天线可以得到较好的阻抗匹配。
1．4 双层微带天线的仿真结果与分析
根据上述各个参量值，采用Ansoft公司的HFSS对本文所设计的微带天线进行了仿真，仿真结果如下：
图2给出了S11≤-10 dB时的微带天线的频带展宽情况，图3则给出了VSWR≤2时，微带天线的频带展宽情况。
从图2，图3中可以看出，微带天线的工作频带在1．206～1．346 GHz之间，中心频率为1．276 GHz，与北斗频点1．268 GHz相距很近，频带宽度达到了BW=140 MHz，相对宽度为11．04％，远远超过了普通微带矩形贴片天线的工作带宽的范围(一般普通的微带天线相对带宽在2％～5％左右)。适当的调整空气层的厚度还可以控制谐振点的变化。此外，从图2，图3中还可以看到，在工作的频带范围内有2个谐振频点，这是由上，下2个贴片各自谐振而引起的，可见双层贴片可以产生两个谐振点，进而可以有效地达到展宽微带天线频带的目的。
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