摘要：微帶天線的窄頻帶特性是限制其廣泛應用的重要原因之一，因此，如何展寬微帶天線的帶寬的問題一直受到研究人員的關(guān)注。通過采用雙層多貼片及在兩貼片之間加入空氣層的結(jié)構(gòu)來達到增加微帶天線帶寬的目的。此外，利用微帶線進行正交饋電，在滿足寬頻帶的同時，也實現(xiàn)了天線的圓極化。由貼片間的諧振耦合作用，該天線的頻帶展寬為11.04％(VSWR≤2)，且增益達到了5．2dB，可以在1.206～1.346G的L波段內(nèi)工作。
關(guān)鍵詞：微帶天線；雙層貼片；寬頻帶；圓極化

0 引言
微帶天線是在帶有導體接地板的介質(zhì)基片上附加導體貼片而構(gòu)成的天線，采用微帶線或者同軸探針對貼片進行饋電，在貼片和接地板之間激勵起電磁場，通過貼片與縫隙向外輻射。由于微帶天線具有體積小，剖面低，重量輕，易饋電以及易與載體共形安裝等優(yōu)點，而廣泛應用于測量和通訊各個領域。但是，由于微帶天線是一種諧振式天線，高Q特性也就決定了其輸入阻抗對頻率變化很敏感，導致了貼片天線的頻帶較窄(一般頻帶的相對帶寬只有2％～5％)。
對于工作在北斗頻段的微帶天線而言，由于帶寬較窄，所以對工作頻點的準確性有很高的要求，外界環(huán)境的微小變化都有可能使得頻點發(fā)生漂移，導致天線無法正常工作，為了解決這個問題，可以擴寬微帶天線在頻點周圍的頻帶，這樣即使發(fā)生了頻點漂移，天線的工作頻點依然可以保持在天線的工作帶寬范圍內(nèi)。
針對擴寬微帶天線的頻帶問題，已經(jīng)有了很多設計方法：增加介質(zhì)基板的厚度，但這樣會引入表面波損耗；減小介質(zhì)的相對介電常數(shù)，但是會使基板的尺寸加大；增加寄生單元，同樣會使基板的面積加大；增加阻抗匹配網(wǎng)絡；縫隙耦合饋電；采用多層結(jié)構(gòu)等。
本文采用在雙層貼片間加入空氣層的結(jié)構(gòu)，利用兩個貼片之間的相互耦合作用，產(chǎn)生兩個相近的諧振頻率點，從而達到增加微帶天線頻帶寬度的目的。下面對該微帶天線結(jié)構(gòu)、理論和仿真結(jié)構(gòu)進行論述，并在最后給出了結(jié)論。

1 微帶天線的設計
1．1 雙層微帶天線的結(jié)構(gòu)
微帶天線的結(jié)構(gòu)如圖1所示，與傳統(tǒng)微帶天線采用同軸探針對貼片進行饋電不同，本文采用了正交微帶線對貼片進行饋電，這樣既可以避免因為同軸探針的使用而引入電感，對天線的阻抗匹配帶來不便，也可以簡單地實現(xiàn)天線的圓極化功能。兩條正交微帶線的寬度相同，均為W1。此外，從圖中可以看到，在兩個貼片之間加入了空氣層，使其起到降低介電常數(shù)的作用，從而達到增加頻帶寬度的目的。