关于表面波的抑制-微带天线设计

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。