12、天线技术：从多类型天线设计到性能优化

天线技术：从多类型天线设计到性能优化

1. 改进的谢尔宾斯基垫片单极分形天线

1.1 天线参数

设计了一种用于亚 6GHz 5G 应用的单极天线，采用扇形分形概念，构建于 FR 4 基板上，体积为 35 × 27 × 1.6 mm³。其具体参数如下表所示：
| 参数 | 值 | 参数 | 值 |
| — | — | — | — |
| L | 35 | Lp | 20.84 |
| W | 27 | D | 4.26 |
| h1 | 4 | Wp | 12.47 |
| h2 | 7.12 | G | 0.16 |
| h3 | 13.36 | Wf | 1.5 |

其中，$W_f$、$L_f$ 和 $\epsilon_{reff}$ 的计算如下：
- $W_f = \frac{c}{2f_r}\sqrt{\frac{2}{\epsilon_r + 1}}$
- $L_f = L_{reff} - 2\Delta L$
- $\epsilon_{reff} = \frac{\epsilon_r + 1}{2} + \frac{\epsilon_r - 1}{2}\left[\frac{1}{\sqrt{1 + \frac{12h}{w}}}\right]$

1.2 性能分析

1.2.1 反射系数与带宽

标准三角形天线（TA）、分形三角形天线（FTA）和共面波导馈电改进扇形分形三角形天线（SFTA）的反射系数 $S_{11}$ 曲线显示，谢尔宾斯基和三角形天线的回波损耗为 -10dB，而 SFTA 的带宽为 3