(3)表面开槽的圆极化微带天线[11,12],天线在实现圆极化辐射的同时可以缩减尺寸,但是这种天线圆极化带宽一般不到1%,从而导致谐振频率和圆极化性能的调谐比较困难,限制了其应用范围。
双馈型宽带圆极化微带天线[17],这类型天线寄生辐射小,交叉极化电平低,频带宽,但要附加功分器等元件,必须精心设计馈线网络以保证圆极化性能。文献[17]中微带馈线通过两个正交放置的H形缝隙激励方形贴片,缝隙间端口隔离度为40dB,天线阻抗带宽(VSWR<2)为54.7%,圆极化带宽20.8%。
另外,超宽带天线(频率无选择性天线)成为近来研究的热门。分形技术应用于天线设计,可以实现天线的超宽带性能。
4 微带天线的多频技术
随着无线通信的迅猛发展,已有的频段显得越来越挤,为了增加信道数量常常要求采用新的频段。但考虑到兼容性又常常要求采用一台设备就可以工作于双频甚至多频,微带天线易于实现多频工作。目前实现双频或者多频的基本方式主要有:
(1)采用单一贴片:利用几种不同的自然模式(如矩形贴片的 模和 模)来实现双频或者多频工作。
(2)采用单层基片、多个贴片的结构:如采用谐振频率不同的贴片形成双谐振,也可以采用各个辐射单元构成多频点谐振的微带天线。
(3)采用单一贴片:通过加载或者开槽的方法改变贴片各种自然模的场分布,使谐振频率受到一定的干扰,最终实现双频或者多频工作。目前,缝隙加载已经成为设计多频微带天线最实用的做法,它的优点是设计方法比较灵活,天线尺寸可以大幅缩减,但是同时会带来阻抗带宽变窄、高频方向图恶化和增益降低等负面影响。所以设计时需要合理的选择缝隙的形状、位置和尺寸。
(4)采用多层重叠贴片结构:如利用多层结构形成多个谐振器,从而产生多频段工作特性;采用多层重叠、各自馈电的圆形贴片结构,得到具有双频段工作特性的微带天线等。
叠层的方法优点在于可以通过调节天线结构的参数形成频带大大扩展的双峰谐振电路,有利于宽频双频微带天线的设计,同时通过层叠结构可以提高天线的增益。馈电方式可选择对下层贴片用传统方式馈电,上层贴片与下层贴片耦合来馈电的方法;也可以采用上层贴片直接用同轴线馈电。但是,层叠天线同样增加了天线的尺寸,有时还会引入空气介质层,增加制作的难度。由于层叠微带天线的结构十分复杂,要得到精确的结果,必须采用严格的全波分析法进行分析