高阶模高增益贴片天线的分析与设计综述

洪凯东，张 晓，祝 雷，陈 哲，袁 涛

1)深圳大学电子与信息工程学院，广东省移动终端微波毫米波工程技术研究中心，ATR国防科技重点实验室， 广东深圳 518060；2)澳门大学科技学院，澳门 999078

随着无线通信技术的快速发展和各种无线通信产品的普及，无线通信系统对天线结构和性能的要求越来越高．贴片天线因其具有剖面低和易加工等优点被广泛用于各类无线通信设备中．然而，贴片天线的低增益特性也限制了它在中远距离无线通信中的应用[1]．为提高贴片天线的增益，近年来许多学者做了大量研究，提出了4种高增益技术．除了利用传统的阵列设计外，贴片天线高增益的技术大致可分为：① 寄生辐射单元技术[2-3]．通过在天线同一平面或上方引入额外的寄生单元来增大辐射面积．与传统阵列天线技术相比，这类天线不需要额外复杂的馈电网络，减少了馈电损耗．但是，这类天线通常都有剖面高和口径效率较低的缺点．② 部分反射表面技术．在天线上方覆盖一个面积较大的周期性结构[4]或高介电常数基板[5]，使其与底板构成一个Fabry-Perot谐振腔，通过腔内电磁波的多次反射增大天线的辐射面积．但是，这类天线的剖面过高，反射面离地板约半个波长，且带宽较窄．③ 短路加载技术[6-7]．通过在天线腔内电场较强的位置加载短路销钉，扰动贴片天线的场分布，在不改变贴片物理尺寸的情况下提高天线的谐振频率，有效增大了贴片谐振时的电尺寸．该技术可将……