什麼是微帶線,微帶線特性阻抗如何計算,仿真怎麼做?

我們都知道,平行傳輸線在線路傳輸中會有明顯的輻射損耗,特別是工作在高頻段的電磁波傳輸線。無線電的發展對小型化、集成化提出了更高的要求,微帶線作為微波傳輸技術的重要突破,具有印刷電路可平面化、高介電常數基片材料,自由連接固體器件等3方面技術優勢,佔據了微波傳輸中的重要位置。

什麼是微帶(天)線,微帶天線的結構?

微帶天線(microstrip antenna)在一個薄介質基片上,一面附上金屬薄層作為接地板,另一面用光刻腐蝕方法制成一定形狀的金屬貼片,利用微帶線或同軸探針對貼片饋電構成的天線。

微帶線則是指在介質基片上的單一導體帶構成的微波傳輸線,適合用來製作微波集成電路的平面化的傳輸線結構。

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微帶天線的特性阻抗及計算公式

微帶線主要是以橫電磁波,假設在傳輸過程中無損耗,天線的特性阻抗,可以用單位長度分佈電容C和相速Vp來表示:

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假設傳輸線為均勻介質材料,介電常數為εr,則C和Vp分別為:

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若傳輸線有多種介質填充,我們應該考慮引入有效介電常數εe(相當於介電常數平均數)則:

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根據上述公式推導,有效介電常數εe可簡化為:

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其中Z0是實際中測量傳輸線的特性阻抗,Z’0是同樣傳輸線,填充介質為空氣的特性阻抗。

歸納總結,得出微帶天線的特性阻抗Z0計算公式,如下:

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微帶線的特性阻抗,除了跟有效介電常數相關,還與天線的線寬、厚度以及介質層的厚度設計有關。為了方便大家計算,小編還特地準備了微帶線特性阻抗的計算器,可即時在線計算結果。是不是特別貼心?

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微帶天線結構

掃一掃,微帶線特性阻抗在線計算器

如何進行微帶天線仿真設計?

有關微帶天線如何仿真的問題,一般我們使用HFSS建立天線模型,按照項目步驟依次建立地線層、介質層,以及微帶線(導線層),之後再確定邊界條件,設置兩邊的端口。具體HFSS微帶線仿真實例,大家可以參考微帶線仿真視頻教程,小編也給大家準備了相關學習視頻,想學習瞭解的可以報名我們的活動領取哦!

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助教木木

助教小優

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