泡沫填充与后辐射层开槽微带天线：宽带设计与性能优化

本文档探讨了一种创新的宽带微带贴片天线设计，该设计的独特之处在于在辐射层后方引入了一个E形开口槽。这项研究由Ali Esseid Almuzwghi和Lail Brian在佛罗里达理工学院的计算机工程与科学系进行，并发表在《计算机与通信》杂志2019年第7卷，第15-28页，电子期刊号为2327-5227在线，印刷号为2327-5219，DOI为10.4236/jcc.2019.76003。 研究的核心概念是利用泡沫填充的低介电常数电介质基板作为基础结构，这种设计旨在提供广泛的电磁性能。微带贴片天线设计成有两个共振频率，分别为4.440 GHz和5.833 GHz，这表明它具有较高的工作带宽潜力。通过在辐射层背面的垂直槽加载，实现了对称馈线的选择性，这种技术有助于增强电流路径，从而增加了带宽和增益。 论文着重进行了详细的电磁分析，包括阻抗带宽、反射系数、辐射方向图以及天线增益的评估。据报告，通过优化设计，阻抗带宽达到了约41.03%（S11≤-10 dB），这是一个显著的改进，相比于先前研究的36.17%，提升了近5个百分点。此外，天线的辐射方向图表现出极高的稳定性，最大增益分别达到8.789 dBi和9.966 dBi，这使得它在Wi-Fi频段、卫星通信和无线演示等应用领域具有良好的性能。 值得注意的是，这项研究成果对于无线通信技术的发展具有实际意义，因为它展示了如何通过创新的设计策略提高传统微带贴片天线的性能，尤其是在处理宽频带需求时。这种泡沫填充和槽加载的设计方法为未来的天线设计提供了新的思路和可能性，可能引领天线工程领域的进一步突破。