贴片天线(Patch Antenna)

翻译 于 2024-10-25 16:26:24 发布 · 1.4k 阅读 · 3
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#笔记

贴片天线是一种外形小巧的天线，可以安装在表面上。这意味着它是印在介电材料上的。它由一个平面矩形、圆形、三角形或任何几何形状的金属片或“贴片”组成，安装在称为地平面的较大金属片上。它们是豪威尔于1972年描述的微带天线的最初类型。

2.4千兆赫贴片天线

这两块金属片共同构成了一条谐振微带传输线，其长度约为无线电波波长的一半。边缘的辐射使天线的电气性能略大于其物理尺寸，因此为了使天线谐振，需要使用长度略短于频率波长二分之一的微带传输线。贴片天线主要适用于微波频率，因为微波频率的波长足够短，贴片非常小巧。由于贴片天线易于在印刷电路板上制作，因此广泛应用于便携式无线设备。同一基板上的多个贴片天线（见图）称为微带天线，可用于制作高增益阵列天线和相控阵，其中的波束可通过电子方式转向。

移动电话中常用的贴片天线的一种变体是短路贴片天线或平面倒F天线(PIFA)。在这种天线中，贴片的一个角（有时是一条边）通过接地引脚接地。这种变体比标准贴片具有更好的匹配性。

参考资料

https://en.wikipedia.org/wiki/Patch_antenna

微带贴片天线（microstrip patch antenna）
sss12345566的博客
08-17 6892
微带贴片天线是由介质基片、辐射贴片和接地板构成。主要包括贴片的材料，尺寸，工作频率。（1）贴片尺寸：微带贴片天线的尺寸影响其性能，如增益、频率等。（2）材料：介电常数表示了电介质电容器电容与真空电容器电容的比率，它在宏观上表示出这种绝缘材料储存电能能力的大小，介电常数 ε 的同义词则为“电容率（Permittivity）”，由字面上也可以体会到介电常数与电容之间的关系含义，当基板材料的介电常数 ε 较大时，即表示信号线中传输能量已有不少被“蓄容”在基材材料中。基板材料的介电常数。
论文阅读——A Single-Layer Single-Patch Dual-Polarized High-Gain Cross-Shaped Microstrip Patch Antenna
weixin_45975569的博客
11-15 1092
文章介绍了一种单层、单贴片、双极化、高增益微带贴片天线。从一个十字形微带贴片天线入手，推导出了一个天线阵列模型，用以阐释其工作机制及理论局限性。然后，基于改进后的十字形贴片设计了一种双极化高增益天线。另外，引入了一个十字形条带以提高隔离度。结果表明，所提出的天线在 4.74 至 4.83 吉赫兹频段内具有 1.8% 的 10 分贝阻抗带宽，在 4.77 吉赫兹处实现的峰值增益为 12.47 分贝每全向同性辐射器（dBi）。在通带内，两个端口的隔离度高于 24.8 分贝。
贴片天线的技术原理
ZiDieYiPing的博客
05-11 2764
贴片天线的内部结构为锯齿线，也称为蛇形线。由于其特殊的锯齿形结构，可以有效地增加表面电流长度，从而减少天线的总长度，因此天线是小型化的热爱，因此成为研究热点。 天线的物理原理：正电荷和负电荷之间的长距离称为偶极子。它们显然会产生电场。假设这些电荷在它们路径的中点振荡，速度会达到至大值，而在它们路径的末端，速度为零，带电粒子由于速度的变化而不断地加速和减速。现在的挑战是找出由于这种运动引起的电磁场的变化。我们只关注电场线在零时间形成的波前的膨胀和变形。八分之一的时间后，你可能会感到...
patch antenna
09-18
贴片天线一直是个很难的课题，我进行了相关案例的收集，希望对您有帮助
S-Band Spline-Shaped Aperture-Stacked Patch Antenna
09-01
新型毫米波天线阵列设计方法。辐射单元采用非规则形状优化设计。具有小型化和高精度设计特性。缺点是单目标优化，全阵仿真导致的低效率优化，只适用于小规模阵列设计。
2.4 Ghz Patch Antenna_antenna_
10-01
patch antenna design in hfss for 2
让ChatGPT设计一个Patch天线
电磁学社
04-22 1306
这段时间ChatGPT火了，它的出现把人工智能的应用带入更丰富的场景。今天让它设计一个简单的微带贴片天线，看看能否满足设计要求。
Probe-Fed Rectangular Microstrip Patch Antenna：用于计算贴片天线基本参数的MATLAB程序。-matlab开发
05-30
总之，"Probe-Fed Rectangular Microstrip Patch Antenna"项目提供了一个实用的MATLAB工具，用于计算和设计探针馈送的矩形微带贴片天线。通过对天线基本参数的精确控制，设计师能够创建出满足特定需求的高效无线通信...
patch-antenna.rar_PATCH-antenna_patch antenna p_方向图匹配_阵列天线_阻抗匹配
07-15
在给定的“patch-antenna.rar”压缩包中，包含了与阵列天线相关的MATLAB程序，用于计算和分析阵列天线的几个关键参数：方向图、阻抗匹配以及电流分布。下面我们将详细讨论这些知识点。 1. **阵列天线**：阵列天线由...
MATLAB_antenna_射频；贴片天线_
10-04
在MATLAB环境中，射频和天线技术是重要的研究领域，尤其对于贴片天线（Patch Antenna）的设计和分析。贴片天线因其小型化、轻便和宽频带特性，广泛应用于无线通信系统中。本项目关注的是在贴片天线表面存在上覆物...
ns2.33定向天线patch
03-19
包含NS2定向天线的PATCH模块，在网上找了好久，分享给大家。
矩形贴片天线Matlab仿真
11-28
矩形贴片天线Matlab仿真l = input('Patch length(cm)=').*1e-2; % Patch length befor strain w = input('Patch width(cm)=').*1e-2; % Patch width befor strain h = input('Substrate thickness(mm)=').*1e-3; % Substrate thickness s = input('Strain(%)='); % Strain pr = input('Substrate poisson ratio='); % Substrate poisson ratio eper = ((per+1)./2)+(((per-1)./2).*((1+12.*(h./w)).^-0.5)); % Effective permittivity befor strain dl = (0.412.*h).*(((eper+0.3).*((w/h)+0.264))./((eper-0.258).*((w./h)+0.8))); % To calculate effective length befor strain le = l+(2.*dl); % Effective length befor strain fr = c./(2.*le.*sqrt(eper)); % Frequency before strain % After strain in the direction of antenna length hs = h.*(1-pr.*s); % Substrate thickness after strain ls = l.*(1+s); % Patch length after strain % After strain in the direction of antenna width hs = h.*(1-pr.*s); % Substrate thickness after strain ls = l.*(1-pr.*s); % Patch length after strain ws = w.*(1+s); % Patch width after strain epers = ((per+1)./2)+(((per-1)./2).*((1+12.*(hs./ws)).^-0.5)); % Effective permittivity after strain dls = (0.412.*hs).*(((epers+0.3).*((ws/hs)+0.264))./((epers-0.258).*
一种小型化宽带贴片天线的设计
05-14
一种小型化宽带贴片天线的设计 介绍了一种一种小型化宽带贴片天线的设计
一种新型S波段宽带圆形贴片天线的设计
10-23
采用HFSS11电磁场仿真软件设计和仿真了一种工作于S波段的新型宽带圆形微带贴片天线。天线采用聚四氟乙烯和空气两层介质，通过同轴探针顶部加载圆形金属电容片来对辐射贴片进行耦合馈电，由此补偿探针引起的电感；同时，在圆形贴片上开圆弧形缝隙，以生成第二个谐振点，从而进一步增大带宽。结果表明，天线的阻抗带宽达到了38％(VSWR<2)，并且在带宽内天线的辐射方向图基本保持稳定。
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微带天线/贴片天线   微带贴片天线是最基本的微带天线，由介质基板、接地板、贴加导体薄片或微带线组成。通常用微带线或者同轴线馈电，使导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，通过贴片与四周的接地板之间的缝隙向外辐射。基板厚度与波长相比一般很小，实现一维小型化。  导体贴片一般是规则的矩形、圆形、圆环等；也可以是窄长条的振子，称为微带振子天线；利用微带线的形变（直角弯头、弧形弯头）产生辐射，称为微带线形天线，一般传输的是行波，又称为微带行波天天线；也可以用在接地板上的缝隙辐射，由基板另一侧的微带线对其馈电，称
微带（贴片）天线
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矩形微带天线： 其中贴片、传输线和gnd通常是金属材料，例如铜。εr是介质的介电常数，介质的厚度为h，通常远小于工作波长，但不要小于0.025λ，否则会对天线效率产生影响。 微带天线的工作频率由L决定，有以下公式：。此式说明微带天线的L大小应该是二分之一的工作波长（在介质中）。 微带天线的输入阻抗由宽度W决定，W增大会使天线的带宽增加同时减小输入阻抗。通常为了获得50 Ohms的输入阻抗，微带天线的宽度会非常大。 宽度W同时也影响辐射场： 辐射场的幅度大小： 方向性：约为5-7dB。 微.
Patch Antenna in Body
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【转载自http://www.remcom.com/examples/patch-antenna-in-body.html】 Patch Antenna in Body inXF7,XFdtd |tagged Antenna Design,Bio/EM Effects,Implantable Devices Request project files for this exa
应用芯片和贴片天线解决分集和多频带射频问题---凯利讯半导体
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智能手机和可穿戴电子设备等手持和便携式无线产品依赖可置入设备的微型芯片、贴片和印制线天线。尽管这些小型器件解决了在小尺寸系统中携带多频带天线阵列的问题，但它们也引入了辐射效率下降、阻抗匹配以及与附近物体和人体的交互等相关问题。 　　为解决这些问题，设计人员开始采用新的设计和电路方法，让这些天线不只成为一个独立的元器件，而是成为能够化解上述诸多设计挑战的动态天线子系统的一部分。这一设计转变需要进行
贴片天线焊接
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### 贴片天线焊接方法与技术要点 贴片天线的焊接质量直接影响其性能表现，因此在实际操作过程中需遵循特定的技术要求和注意事项。以下是关于贴片天线焊接的关键技术和建议： #### 1. 布局设计的重要性 贴片天线的电路板布局对其性能至关重要。这款天线不同于传统的陶瓷天线，在安装时需要放置于电路板边缘位置，并确保天线周围有足够的净空区域[^1]。这意味着在其周围的多层结构中不得存在接地平面或信号走线。 #### 2. 净空处理的要求 为了减少干扰并优化辐射效率，贴片天线附近的PCB设计应特别注意以下几点： - **顶层**：避免任何铜箔覆盖。 - **底层及其他内部层**：同样保持无铜箔状态，防止电磁波受到屏蔽效应的影响。 - **距离控制**：通常推荐至少保留约5mm至10mm的空白区作为安全间隔。 #### 3. 阻抗匹配调整 当贴片天线被固定到目标设备上之后，可能会因为具体的应用场景而发生中心频率漂移现象。此时可以通过矢量网络分析仪(VNA)来进行必要的阻抗匹配校正工作[^2]。这一步骤对于维持良好的通信效果非常重要。 #### 4. 实际焊接过程中的技巧 - 使用合适的工具如精密烙铁头来完成精细部位的操作。 - 控制好温度参数以保护敏感元件不受热损伤；一般情况下锡膏回流焊工艺更为理想。 - 确保焊点饱满且均匀分布在整个接触面上，从而形成稳固可靠的电气连接。 ```python # 示例代码展示如何通过Python调用外部库实现简单的VNA数据读取功能(仅作演示用途) import pyvisa rm = pyvisa.ResourceManager() vna = rm.open_resource('USB0::0x1AB1::0x0C91::DS8A234506789::INSTR') def get_vna_data(): vna.write('*IDN?') # 查询仪器型号 idn_response = vna.read() print(f"Instrument ID: {idn_response}") get_vna_data() ``` 上述脚本仅为示意目的编写了一个函数用于获取虚拟网分的信息，请根据实际情况修改相应命令字符串以及端口地址等内容后再运行测试程序。
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