[發(fā)明專利]雙頻縫隙天線的諧振模式分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710312959.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN107196064A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭彪;鄧力;李書芳;張貫京;葛新科;張紅治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市景程信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q13/10
• 分類號(hào): H01Q13/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻微波通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙頻縫隙天線的諧振模式分析方法。

背景技術(shù)

在天線設(shè)計(jì)中，如果僅僅利用單個(gè)諧振模式，則通常只能實(shí)現(xiàn)單頻窄帶天線設(shè)計(jì)，而有效利用多個(gè)諧振模式則可以實(shí)現(xiàn)多頻、寬頻天線設(shè)計(jì)。天線結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)者通常只能借助于電磁仿真軟件來優(yōu)化天線的各個(gè)尺寸參數(shù)。目前常用的天線模式分析方法為特征模法，但是特征模法對(duì)設(shè)計(jì)者的理論基礎(chǔ)要求很高，并且仿真軟件的有效操作也是特征模法分析的重要基礎(chǔ)，因此特征模法具有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種雙頻縫隙天線的諧振模式分析方法，基于奇偶模原理，通過分析雙頻縫隙天線中的多模縫隙諧振器的電場(chǎng)分布，即可分析出雙頻縫隙天線的各個(gè)諧振模式的諧振頻率和諧振階數(shù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙頻縫隙天線的諧振模式分析方法，所述雙頻縫隙天線包括多模縫隙諧振器，該多模縫隙諧振器由折疊縫隙諧振器和共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器組成，該多模縫隙諧振器的結(jié)構(gòu)關(guān)于對(duì)稱軸a-a'左右對(duì)稱，所述雙頻縫隙天線的諧振模式分析方法包括：

利用兩個(gè)激勵(lì)端口對(duì)多模縫隙諧振器進(jìn)行弱耦合激勵(lì)使該多模縫隙諧振器產(chǎn)生四個(gè)諧振頻率f_FSLR0、f_CSIR0、f_CSIR1和f_FSLR2；

通過奇偶模理論沿對(duì)稱軸a-a'分解多模縫隙諧振器來獲得在偶模條件下和奇模條件下的等效電路模型，其中：

在偶模條件下，多模縫隙諧振器在對(duì)稱軸a-a'的位置處等效為開路，根據(jù)折疊縫隙諧振器在f_FSLR0的沿線電場(chǎng)分布，判斷折疊縫隙諧振器等效為開路λ/2非均勻傳輸線諧振器，并且判斷f_FSLR0為折疊縫隙諧振器的基本諧振頻率；根據(jù)折疊縫隙諧振器在f_FSLR2的沿線電場(chǎng)分布的波數(shù)，判斷f_FSLR2為折疊縫隙諧振器的二階高次諧振頻率；

在奇模條件下，多模縫隙諧振器在對(duì)稱軸a-a'的位置處等效為短路，根據(jù)共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器在f_CSIR0的沿線電場(chǎng)分布，判斷共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器等效為短路λ/4非均勻傳輸線諧振器，并且判斷f_CSIR0為共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器的基本諧振頻率；根據(jù)折疊縫隙諧振器在f_CSIR1的沿線電場(chǎng)分布的波數(shù)，判斷f_CSIR1為共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器的一階諧振頻率。

優(yōu)選的，所述雙頻縫隙天線刻蝕在介質(zhì)基板上，該介質(zhì)基板的上表面敷設(shè)有金屬層作為金屬射頻地，所述共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器通過金屬線與金屬射頻地連接，并且通過一個(gè)末端為T形結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)饋線給多模縫隙諧振器饋電。

優(yōu)選的，所述共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器為由所述折疊縫隙諧振器包圍住的部分介質(zhì)基板，且通過一個(gè)寬度為S₁的金屬線與金屬射頻地連接。

優(yōu)選的，所述多模縫隙諧振器連接有第一激勵(lì)端口P1和第二激勵(lì)端口P2，第一激勵(lì)端口P1和第二激勵(lì)端口P2均為微帶饋線。

優(yōu)選的，所述折疊縫隙諧振器由一根第一槽線、兩根第二槽線、兩根第三槽線、兩根第四槽線以及兩根第五槽線組成，其中，兩根第二槽線的一端各自垂直連接在第一槽線的兩端形成直角U型結(jié)構(gòu)，其中一根第三槽線的一端和其中一根第五槽線的一端各自垂直連接在其中一根第四槽線的兩端形成一個(gè)準(zhǔn)直角U型結(jié)構(gòu)，其中另一根第三槽線的一端和其中另一根第五槽線的一端各自垂直連接在其中另一根第四槽線的兩端形成一個(gè)準(zhǔn)直角U型結(jié)構(gòu)，兩根第三槽線的另一端垂直連接在兩根第二槽線的另一端。

優(yōu)選的，所述折疊縫隙諧振器的兩根第四槽線位于兩根第二槽線之間且相互平行，兩根第四槽線相互靠近且通過金屬線隔開，第一槽線、第三槽線和第五槽線相互平行且通過部分介質(zhì)基板隔開形成所述共面波導(dǎo)階梯阻抗諧振器。

優(yōu)選的，所述折疊縫隙諧振器的第一槽線的中部位置向下垂直方向開設(shè)有第六槽線，該第六槽線的一端連通至第一槽線的中部位置，第六槽線的另一端向下延伸并連接至介質(zhì)基板的一條長(zhǎng)邊緣。

優(yōu)選的，所述共面波導(dǎo)饋線包括第一饋線和第二饋線，所述第二饋線的一端垂直連接至第一饋線的中部位置形成T形結(jié)構(gòu)，所述第一饋線內(nèi)置于所述縫隙諧振器的第一槽線中，所述第二饋線內(nèi)置于第六槽線中，使T形結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)饋線給多模縫隙諧振器饋電。