CN115241647A - 一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法 - Google Patents

一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法,其小型化双频全向天线包括:介质基板、介质基板上层的辐射金属片、馈电点和介质基板下方的金属底板,辐射金属片包括馈电片、耦合片和短路贴片;馈电点位于馈电片中心处,所述馈电片被耦合片包围且耦合片与馈电片耦合;短路贴片位于耦合片之间;短路贴片与馈电片共同作用产生零阶谐振特性;通过调节短路贴片和馈电片的尺寸调整第一谐振频率和第二谐振频率。本发明解决了多频段天线尺寸大、剖面高、全向辐射特性差、应用场景受限的技术问题。

Description

一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法
技术领域
本发明属于微带天线技术领域,特别是涉及一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法。
背景技术
目前,全向辐射天线可以在天线辐射最大方向和磁场方向构成的平面上,形成360°信号均匀覆盖。这种天线在目前的无线通信网络中已经被广泛应用,尤其是移动通信的室分系统之中。目前采用最多的形式是单极子天线,天线结构简单,垂直面呈锥形形式。然而,这种天线的高度一般为四分之一个波长,极大地增加了原有载体的高度,非常不利于在实际产品中使用。为了减小天线高度,多种设计方法被提出。将单极子被折弯成L形式或者PIFA形式,有效地降低了天线剖面高度,但是天线整体结构的不对称性,一定程度恶化了全向辐射特性。
多频段全向天线通常是在低频全向天线的基础上,通过增加寄生单元的方式实现。这种双频段全向天线的尺寸与低频天线的尺寸直接相关,一般为四分之一个波长。通过增加寄生单元的方式,不仅增加了原有天线的尺寸,并使天线的整体结构复杂化,不利于控制天线整体尺寸,导致天线的应用场景受限等问题。
为了有效地解决多频段天线尺寸大、剖面高、全向辐射特性差、应用场景受限等问题,提出一种小型化双频带全向天线及微带天线建模方法。
发明内容
本发明实施例提出一种小型化双频全向天线及微带天线建模方法,以至少解决相关技术中多频段天线尺寸大、剖面高、全向辐射特性差、应用场景受限等问题。
根据本发明的一个实施例,提供了一种小型化双频全向天线,包括介质基板、介质基板上层的辐射金属片、馈电点和介质基板下方的金属底板,所述辐射金属片包括馈电片、耦合片和短路贴片;所述馈电点位于馈电片中心处,所述馈电片被耦合片包围且耦合片与馈电片耦合;所述短路贴片位于耦合片之间;短路贴片与馈电片共同作用产生零阶谐振特性;通过调节短路贴片和馈电片的尺寸,可以改变辐射金属片的本征模,从而调整其相应的第一谐振频率和第二谐振频率。
在一个示例性实施例中,所述介质基板包括绝缘介质或空气介质的任一项或多项组合。
在一个示例性实施例中,所述辐射金属片的外形轮廓形状为中心对称形状,包括圆形、三角形、等边多边形的任一项或多项组合。
在一个示例性实施例中,所述辐射金属片至少包括一个馈电片、一个耦合片和三个短路贴片。
在一个示例性实施例中,所述馈电片的形状为对称形状,包括圆形、椭圆形、等边多边形的任一项或多项组合;馈电片激励TM02模式,实现全向辐射的特性。
在一个示例性实施例中,所述耦合片由一个包绕馈电片的耦合环和对称分布的耦合分枝组成;所述耦合环用于增加馈电片的等效电容;所述耦合分枝用于增加馈电片和短路贴片的耦合电容,耦合片分枝长度大于或等于相邻短路贴片的径向长度。
在一个示例性实施例中,所述短路贴片等角度间隔分布在耦合分枝之间,短路贴片由金属片和金属过孔构成,所述金属过孔是位于金属片的通孔或金属细棒的任一项或多项组合;通过调节短路贴片的数量调整相应方向上的水平面辐射能量。
在一个示例性实施例中,耦合片与馈电片和短路贴片之间保持不直接电气接触的距离。
在一个示例性实施例中,当天线工作在第一谐振频率时,天线工作模式为零阶谐振,谐振频率为
Figure BDA0003736957240000031
其中LL是短路贴片的电感,CL是短路贴片的电容,CC是馈电片和短路贴片之间的耦合电容,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容。短路贴片的电感LL和短路贴片的电容CL与短路贴片的尺寸相关,馈电片等效的电感LR和馈电片等效的电容CR与馈电片的尺寸相关。
在一个示例性实施例中,当工作在第二谐振频率时,天线的工作模式为TM模式,谐振频率为
Figure BDA0003736957240000032
其中c0是真空中的光速,∈r是介质基板的相对介电常数,a是馈电片的半径,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容。
在一个示例性实施例中,同轴电缆的一端或接头的内芯通过馈电点与馈电片连接,同轴电缆的另一端或者接头的外壁与金属底板连接。
根据本发明的一个实施例,提供了一种小型化双频带全向天线的建模方法,包括步骤:
确定微带天线的基本模型;
对微带天线基本模型进行离散化操作。所述离散化操作是利用三维高频电磁仿真软件对整个模型进行刨分以形成不同的网格或离散点。
对每个离散网格或离散点进行聚合归类。
仿真调整,即根据设计目标选择每个离散网格或离散点的位置并进行仿真验证,当仿真结果与预期不符时调整相应的组件。
在一个示例性实施例中,所述对微带天线基本模型进行离散化操作,包括步骤:
根据微带天线不同功能模块之间的功能关系和/或参数变化关联度计算功能相关度;
根据微带天线不同功能模块之间的距离和/或连接关系计算位置相关度;
根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度和/或对仿真结果的影响程度计算频率相关度;
根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和/或位置相关度和/或频率相关度计算微带天线不同功能模块之间的相关权重;
将相关权重大于或等于事先设定的相关阈值的功能模块划分为同一网格或离散点,将相关权重小于事先设定的相关阈值的功能模块拆分为不同的网格或离散点,实现对微带天线基本模型的离散化操作。
本发明具有的优点是:
(1)本发明的小型化双频带全向天线采用短路贴片与馈电片共同作用产生零阶谐振特性,通过并联电感和串联电容实现双频天线特性,天线第一谐振频率为零阶谐振模式,突破物理尺寸对谐振频率的限制。天线的整体尺寸小、剖面低,高度远低于常规的0.25λ,λ为自由空间波长。
(2)本发明的小型化双频带全向天线采用耦合环和耦合分枝的形式,可以增加馈电片和短路贴片之间的耦合电容,从而有效降低谐振频率,减小天线的整体尺寸,同时天线可以产生等效的环形磁流,降低天线的整体剖面高度。
(3)本发明的小型化双频带全向天线采用圆形馈电片以及周围等角度排列短路贴片的方式,可以简单有效地实现天线的全向辐射特性。
(4)根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和/或位置相关度和/或频率相关度将微带天线基本模型进行离散化操作并以此进行机器学习,可以有效建立微带天线模型并进行快速优化。
附图说明
图1是本发明的小型化双频带全向天线的俯视图。
图2是本发明的小型化双频带全向天线侧视图。
图3是本发明的小型化双频带全向天线的等效电路图。
图4是本发明的小型化双频带全向天线散射参数图。
图5是本发明的小型化双频带全向天线E面辐射方向图。
图6是本发明的小型化双频带全向天线H面辐射方向图。
图7是本发明实施例的采用基于机器学习进行微波器件的改进和设计的方法流程图;
图8是本发明实施例的采用基于机器学习进行微波器件的改进和设计方法的子步骤S02的方法流程图;
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例的一种小型化双频带全向天线,俯视图如图1所示,侧视图如图2所示,包括介质基板(2)、介质基板上层的辐射金属片(1)、馈电点(4)和介质基板下方的金属底板,所述辐射金属片包括馈电片(3)、耦合片(9)和短路贴片(5);所述馈电点(4)位于馈电片中心处,所述馈电片(3)被耦合片(9)包围且耦合片与馈电片耦合;所述短路贴片(5)位于耦合片(9)之间;短路贴片(5)与馈电片(3)共同作用产生零阶谐振特性;通过改变短路贴片和馈电片的尺寸调整第一谐振频率和第二谐振频率。
一种优选实施方式中,所述介质基板(2)包括绝缘介质或空气介质的任一项或多项组合。本实施例中,根据天线的应用场景和设计要求,介质基板可以采用绝缘介质,例如玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列、陶瓷粉填充聚四氟乙烯树脂系列、陶瓷粉填充热固性树脂系列、环氧板等;也可以采用空气作为介质,即辐射金属片和金属底板之间使用空气作为填充;还可以采用绝缘介质和空气混合介质。不同介质基板的相对介电常数∈r不同。介质基板的厚度对天线的工作带宽有一定的影响,一般在0.2mm~6mm之间。
一种优选实施方式中,所述辐射金属片的外形轮廓形状为中心对称形状,包括圆形、三角形、等边多边形的任一项或多项组合。本实施例中,辐射金属片的外形轮廓形状与天线的应用场景和设计要求有关,辐射金属片外形对水平面辐射方向图的波动有一定的影响,通过调整辐射金属片形状轮廓,可以对局部方向的辐射进行加强或者减弱。辐射金属片外形包括圆形、三角形、等边多边形等中心对称的形状。在另外的优选实施方式中,辐射金属片的内部可开槽。
一种优选实施方式中,所述辐射金属片至少包括一个馈电片、一个耦合片和三个短路贴片。如图1和图2所示的一种优选实施例中,辐射金属片包括1个馈电片(3)、1个耦合片(9)和12个短路贴片(5)。短路贴片的数量可以根据天线的应用场景和设计要求进行调整。短路贴片的数量越多,其第一谐振频率的方向图全向辐射性能的波动越小。根据不同的应用场景与设计要求,可以特定方向上增加或者减少短路贴片的数量,从而将在这个方向上的水平面辐射能量进行增强或者减弱。
一种优选实施方式中,所述馈电片的形状为对称形状,包括圆形、椭圆形、等边多边形的任一项或多项组合。馈电片的形状与辐射金属片的外形轮廓一致,从而保证两个谐振频率处的辐射特性一致性。如图1和图2所示的一种优选实施例中,馈电片(3)的形状为圆形。通常,介质基板(2)的尺寸为Φ70×1.5mm,辐射金属贴片的最大尺寸为Φ50mm。
圆形的馈电片(3)在电磁信号从馈电点(4)馈入时,可以激励起TM02模式,此时电场位于馈电片(3)和金属底板之间,而电场在
Figure BDA0003736957240000071
方向上没有变化。在馈电片周围的电场可以等效于一个环形的磁流,从而实现全向辐射的特性。一种优选实施方式中,所述耦合片由一个包绕馈电片的耦合环和对称分布的耦合分枝组成;所述耦合环用于增加馈电片的等效电容;所述耦合分枝用于增加馈电片和短路贴片的耦合电容,耦合片分枝长度不小于相邻短路贴片的径向长度。如图1和图2所示的一种优选实施例中,耦合片(9)包含耦合分枝(91)和耦合环(92),由于馈电片(3)为圆形,耦合环(92)为包绕馈电片的耦合圆环,耦合环(92)对馈电片(3)进行加载,用于增加馈电片的等效电容。耦合分枝(91)增加馈电片(3)和短路贴片(5)的耦合电容。因此,耦合片的尺寸和位置可以影响并联电容CR和串联电容CL,从而降低相应的工作频率,实现天线的小型化设计。
一种优选实施方式中,所述短路贴片等角度间隔分布在耦合分枝之间,短路贴片由金属片和金属过孔构成,所述金属过孔是位于金属片的通孔或金属细棒的任一项或多项组合。如图1和图2所示的一种优选实施例中,短路贴片(5)由扇形金属片和金属过孔(6)构成,金属过孔(6)可以由通孔或者金属细棒的形式实现。作为本发明实施例的更进一步的优化方案,金属过孔(6)位于短路贴片(5)的中心位置,这样短路贴片上的电流分布较为均匀,且短路形成的电感特性较为稳定,避免了短路贴片边缘所带来的边缘效应影响。各短路贴片等角度间隔排布在耦合分枝之间,与馈电片共同作用,产生零阶谐振特性。此零阶谐振模式与短路贴片的位置和大小有关,其水平面方向图特性受到短路贴片数目和排布方式影响。等角度间隔排布可以形成水平面方向图波动较小的全向辐射特性。
一种优选实施方式中,耦合片(9)与馈电片(3)和短路贴片(5)之间保持不直接电气接触的距离。如图1和图2所示的一种优选实施例中,耦合片(9)与馈电片(3)、短路贴片(5)均保持一定的距离,一般在0.1mm~3mm之间。
一种优选实施方式中,所述通过改变短路贴片和馈电片的尺寸调整第一谐振频率和第二谐振频率,其调整原理为:
当天线工作在第一谐振频率时,天线工作模式为零阶谐振,谐振频率为
Figure BDA0003736957240000081
其中LL是短路贴片的电感,CL是短路贴片的电容,CC是馈电片和短路贴片之间的耦合电容,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容。短路贴片的电感LL和短路贴片的电容CL与短路贴片的尺寸相关,馈电片等效的电感LR和馈电片等效的电容CR与馈电片的尺寸相关。
当工作在第二谐振频率时,天线的工作模式为TM模式,谐振频率为
Figure BDA0003736957240000082
其中c0是真空中的光速,∈r是介质基板的相对介电常数,a是馈电片的半径,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容。
通过改变短路贴片的尺寸可以调整短路贴片的电感LL和短路贴片的电容CL,通过改变馈电片的尺寸可以调整馈电片等效的电感LR和馈电片等效的电容CR,从而可以根据上述公式有效调整第一谐振频率f1和第二谐振频率f2
本发明优选实施例的小型化双频带全向天线的等效电路图如图3所示,天线的等效电路结构等效于复合左右手传输线。圆形馈电片(3)等效于串联的电感LR和并联的电容CR,决定着传输线的右手分量;短路贴片(5)等效于串联的电容CL和并联的电感LL,决定着传输线的左手分量;耦合片(9)的尺寸和位置,可以影响并联电容和串联电容,从而降低相应的工作频率。根据复合左右手传输线理论,天线可以在某一特定频率的电磁波传播常数为零,从而天线谐振频率不受物理尺寸限制,即模型零阶谐振。当天线工作在零阶谐振的模式下,馈电片(3)等效为串联的电感和并联的电容,短路贴片(5)等效为串联的电容和并联的电感,耦合片(9)可以有效地增加短路贴片和馈电片之间的耦合电容值CC
一种优选的实施方式中,同轴电缆的一端或接头的内芯通过馈电点与馈电片连接,同轴电缆的另一端或者接头的外壁与金属底板连接。本实施例中,如图2所示,天线的馈电点(4)位于馈电片(3)的中心,同轴电缆(8)或者接头的内芯(7)通过过孔与馈电片(3)相连,而同轴电缆(8)或者接头的外壁则与介质基板(2)下面的金属地板相连。电磁波信号便可馈入到天线的馈电片(3)。
一种优选的实施方式中,馈电点(4)所连接的接头或者电缆的特征阻抗为50Ω。
本发明优选实施例的小型化双频带全向天线散射参数图如图4所示,其横坐标为频率(GHz),纵坐标为分贝值(dB)。该天线可以在1.9GHz和2.75GHz两个频率处形成谐振,从而实现双频段工作特特征。
本发明优选实施例的小型化双频带全向天线在谐振频率处的垂直面辐射方向图如图5所示,其垂直面辐射方向图类似于单极子天线的辐射方向图,均呈现锥形形状,并在宽边具有一个大于30dB的零陷,从而避免天线超宽边集中辐射,而是向四周均匀辐射的特性。
本发明优选实施例的小型化双频带全向天线在谐振频率处的水平面辐射方向图如图6所示,其水平面辐射方向图在360°范围内,增益波动小于3dB。因此天线的水平面覆盖呈现圆形,即水平面全向辐射。
本发明优选实施例的小型化双频带全向天线可以同时工作在零阶谐振模式和TM02模式下,且均具有类似单极子天线的辐射方向图。
在另外的优选实施方式中,本发明的小型化双频带全向天线,可以通过改变结构的相应参数,来改变天线的两个工作频率。通过调整介质基板的介电常数和基板厚度,可以同时调整两个谐振频率的大小。通过改变短路贴片和馈电片的尺寸,可以单独调整相应的第一谐振频率和第二谐振频率。通过调整耦合片尺寸和形状,可以增加相应的融合耦合,降低谐振频率,并对天线工作带宽有一定的影响。
作为一实施例,一种微带天线建模方法,流程图如图7所示,包括步骤:
步骤S01、确定天线的基本模型。本实施例中,建立介质基板(2)以及金属底板,同时在介质基板另外一侧建立相应的辐射电路,其中包括圆形馈电片(3)、短路贴片(5)、耦合片(9)以及相应的馈电点(4)和短路通孔的微带天线基本模型。
步骤S02、对微带天线基本模型进行离散化操作。所述离散化操作是利用三维高频电磁仿真软件对整个模型进行刨分以形成不同的网格或离散点。
步骤S03、对每个离散网格或离散点进行聚合归类。例如,采用KNN(K-NearestNeighbor)最邻近分类算法对每个离散网格或离散点进行聚合归类。
步骤S04、仿真调整,即即根据设计目标选择每个离散网格或离散点的位置并进行仿真验证,当仿真结果与预期不符时调整相应的组件。本实施例中,根据设计目标选择每个离散网格或离散点的位置并进行仿真验证,当仿真结果与预期不符时,根据第一谐振频率
Figure BDA0003736957240000111
和第二谐振频率
Figure BDA0003736957240000112
公式对相应的电容和电感进行调整。
一种优选的实施方式中,所述子步骤S02,流程图如图8所示,包括步骤:
步骤S021、根据微带天线不同功能模块之间的功能关系和/或参数变化关联度计算功能相关度;
步骤S022、根据微带天线不同功能模块之间的距离和/或连接关系计算位置相关度;
步骤S023、根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度和/或对仿真结果的影响程度计算频率相关度;
步骤S024、根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和/或位置相关度和/或频率相关度计算微带天线不同功能模块之间的相关权重;
步骤S025、将相关权重大于或等于事先设定的相关阈值的功能模块划分为同一网格或离散点,将相关权重小于事先设定的相关阈值的功能模块拆分为不同的网格或离散点,实现对微带天线基本模型的离散化操作。
本实施例中,所述根据微带天线不同功能模块之间的功能关系和/或参数变化关联度计算功能相关度,是:根据微带天线不同功能模块之间的功能影响程度与功能相关度的正相关关系计算功能相关度、根据微带天线不同功能模块之间的参数变化关联度与功能相关度的正相关关系计算功能相关度、根据微带天线不同功能模块之间的功能影响程度和参数变化关联度与功能相关度的正相关关系计算功能相关度的任一项,用变量p表示;
所述根据微带天线不同功能模块之间的距离和/或连接关系计算位置相关度,是:根据微带天线不同功能模块之间的距离与位置相关度的正相关关系计算位置相关度、根据微带天线不同功能模块之间的连接度(根据有无连接设置连接度)与位置相关度的正相关关系计算位置相关度、根据微带天线不同功能模块之间的距离和连接度与位置相关度的正相关关系计算位置相关度的任一项,用变量q表示;
所述根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度和/或对仿真结果的影响程度计算频率相关度,是:根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度与频率相关度的正相关关系计算频率相关度、根据微带天线不同功能模块对仿真结果的影响程度与频率相关度的正相关关系计算频率相关度、根据根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度和对仿真结果的影响程度与频率相关度的正相关关系计算频率相关度的任一项,用变量w表示。
所述根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和/或位置相关度和/或频率相关度计算微带天线不同功能模块之间的相关权重,是:根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的位置相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的频率相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和位置相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和频率相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的位置相关度和频率相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重、根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和位置相关度和频率相关度与相关权重的正相关关系计算微带天线不同功能模块之间的相关权重的任一项,微带天线不同功能模块之间的相关权重用变量z表示。
表A中A1~A7表示计算相关权重的不同实施方式,其中表A中涉及的功能相关度p、位置相关度q、频率相关度w采用上述实施方式中的公式得到。
表A计算相关权重的不同实施方式
Figure BDA0003736957240000131
Figure BDA0003736957240000141
Figure BDA0003736957240000151
Figure BDA0003736957240000161
Figure BDA0003736957240000171
Figure BDA0003736957240000181
Figure BDA0003736957240000191
Figure BDA0003736957240000201
本实施例中,事先设置的相关阈值Z=0.8,根据表A中任一项所述的方法计算得到不同模块之间的相关权重,例如某两个模块之间的相关权重为0.81>Z,则将这两个功能模块划分为同一网格或离散点,令两个模块之间的相关权重为0.78<Z,则将相关权重小于事先设定的相关阈值的功能模块拆分为不同的网格或离散点,对所有功能模块执行上述步骤,实现对微带天线基本模型的离散化操作。
当然,本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上实施例仅是用来说明本发明的,而并非作为对本发明的限定,只要在本发明的范围内,对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种小型化双频全向天线,包括介质基板、介质基板上层的辐射金属片、馈电点和介质基板下方的金属底板,其特征在于,所述辐射金属片包括馈电片、耦合片和短路贴片;所述馈电点位于馈电片中心处,所述馈电片被耦合片包围且耦合片与馈电片耦合;所述短路贴片位于耦合片之间,短路贴片与馈电片共同作用产生零阶谐振特性;通过调节短路贴片和馈电片的尺寸调整第一谐振频率和第二谐振频率。
2.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,所述介质基板包括绝缘介质或空气介质的任一项或多项组合。
3.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,所述辐射金属片的外形轮廓形状为中心对称形状,包括圆形、三角形、等边多边形的任一项或多项组合;所述辐射金属片至少包括一个馈电片、一个耦合片和三个短路贴片。
4.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,所述馈电片的形状为对称形状,包括圆形、椭圆形、等边多边形的任一项或多项组合;馈电片激励TM02模式,实现全向辐射的特性。
5.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,所述耦合片由一个包绕馈电片的耦合环和对称分布的耦合分枝组成;所述耦合环用于增加馈电片的等效电容;所述耦合分枝用于增加馈电片和短路贴片的耦合电容,耦合片分枝长度大于或等于相邻短路贴片的径向长度。
6.根据权利要求5所述的小型化双频全向天线,其特征在于,所述短路贴片等角度间隔分布在耦合分枝之间,短路贴片由金属片和金属过孔构成,所述金属过孔是位于金属片的通孔或金属细棒的任一项或多项组合;通过调节短路贴片的数量调整相应方向上的水平面辐射能量;耦合片与馈电片和短路贴片之间保持不直接电气接触的距离。
7.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,当天线工作在第一谐振频率时,天线工作模式为零阶谐振,谐振频率为
Figure 59200DEST_PATH_IMAGE001
,其中LL是短路贴片的电感,CL是短路贴片的电容,CC是馈电片和短路贴片之间的耦合电容,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容;通过改变短路贴片的尺寸调整短路贴片的电感LL和短路贴片的电容CL,通过改变馈电片的尺寸调整馈电片等效的电感LR和馈电片等效的电容CR,以此调整第一谐振频率f1
8.根据权利要求1所述的小型化双频全向天线,其特征在于,当工作在第二谐振频率时,天线的工作模式为TM模式,谐振频率为
Figure 976341DEST_PATH_IMAGE002
,其中c0是真空中的光速,
Figure 54281DEST_PATH_IMAGE003
是介质基板的相对介电常数,a是馈电片的半径,LR是馈电片等效的电感,CR是馈电片等效的电容。
9.一种微带天线建模方法,其特征在于,包括步骤:
确定微带天线的基本模型;
对微带天线基本模型进行离散化操作;
对每个离散网格或离散点进行聚合归类;
根据设计目标选择每个离散网格或离散点的位置并进行仿真验证,当仿真结果与预期不符时调整相应的组件。
10.根据权利要求9所述的微带天线建模方法,其特征在于,所述对微带天线基本模型进行离散化操作,包括步骤:
根据微带天线不同功能模块之间的功能关系和/或参数变化关联度计算功能相关度;
根据微带天线不同功能模块之间的距离和/或连接关系计算位置相关度;
根据微带天线不同功能模块对谐振频率的影响程度和/或对仿真结果的影响程度计算频率相关度;
根据微带天线不同功能模块之间的功能相关度和/或位置相关度和/或频率相关度计算微带天线不同功能模块之间的相关权重;
将相关权重大于或等于事先设定的相关阈值的功能模块划分为同一网格或离散点,将相关权重小于事先设定的相关阈值的功能模块拆分为不同的网格或离散点,实现对微带天线基本模型的离散化操作。
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