关于表面波的抑制
在微带天线中,除了直接辐射之外,还可以激励表面波,从而产生轴向辐射。因此,在设计中必须给予考虑。这些表面波是TM型和TE型,它们传播到微带贴片之外的基片中。当沿微带贴片传播的准TEM波相速接近于表面波相速时,就出现了波间的强耦合。这类表面波耦合的最低频率确定了微带天线工作频率的上限。
最低次TM模的截止频率没有下限,高次模(TMn和TEn)的截止频率为
式中,c是真空中的光速;n=1,3,5,…(TEn模),或n = 2,4,6…(TMn模)。对于TE1模,以duroid(r = 2.32)和氧化铝(r = 10)为基片时,h / c(c为截止波长)的计算值分别为0.217和0.0833。因此,最低次TE模对于0.16cm厚的duroid基片,在约41GHz上可以激励起来,对于0.0635cm厚的氧化铝陶瓷基片,在约39GHz上可以激励起来。
由于TM0模的截止频率没有下限,所以,在开路微带天线上,总能激励到相当程度,甚至在介电常数较低而且非常薄的基片上,也能以近于光速的相速传播起来。计算表明,当h / 0 > 0.09(r 2.3的基片)和h / 0 > 0.03(r 10的基片)时,表面波的激励就相当可观了。因此,一般来说,在特定的应用中,如果按照上面的表面波抑制条件来选择基片,表面波的影响就可不必考虑。
2023-02-21 10:40:27
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微带天线
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