圆形贴片天线宽带匹配与微型化的阻抗面技术

在本工作中，我们提出了一种提高圆形贴片天线性能的技术，利用嵌入式圆柱形阻抗面的系统。该技术利用包含任意数量沿轴向的阻抗面的圆形贴片天线的推导解析模型，以及非线性优化算法。这使得可以计算每个阻抗面的半径和阻抗，以实现给定天线尺寸的所需匹配频段。我们展示了将一组最优阻抗面添加到紧凑型圆形贴片天线中的两个应用，即在保持天线尺寸不变的前提下扩大匹配频段，以及在保持恒定带宽的前提下实现微型化（高度减小）。每个版本对应的腔体后方圆形贴片天线都包含三个阻抗面。为两种版本分别设计了实际实现方案，并在全波数值仿真中验证了解析预测的性能。与使用多元素微strip 匹配电路的常规方法相比，本方法在辐射效率方面具有优势。