偏心馈电矩形微带天线的阻抗匹配研究与实现

"这篇论文详细探讨了矩形微带天线偏心馈电阻抗匹配的研究与实现，由朱典全、童玲、高博和田雨共同完成。该研究基于传输线模型法设计了一款工作在2.5GHz的矩形微带贴片天线，其馈电点设置在非中心的半波长边上。通过移动馈线的馈电点位置，实现了天线的阻抗匹配。在CST软件中进行了设计和仿真，并实际加工制作了模型，通过矢量网络分析仪验证了设计的准确性，实测S11曲线与仿真结果高度一致，证明了这种阻抗匹配方法的有效性。" 在这篇论文中，作者首先介绍了微带贴片天线的基本原理，这是一种广泛应用的射频天线类型，因其小型化、轻便以及易于制造等特点而备受青睐。微带天线的工作原理基于电磁场在贴片和基板之间的传播，馈电点的位置对天线性能有显著影响。 研究的重点在于偏心馈电，即馈电点不再位于矩形贴片的中心，而是选择在大约半波长的边沿。这样的设计旨在改变天线的电流分布和辐射模式，从而调整天线的输入阻抗，使之更接近于馈线的特性阻抗，实现更好的匹配。作者指出，通过改变馈电点的位置可以有效地调节天线的阻抗，这种方法无需额外的阻抗匹配网络，简化了设计。 论文中提到了传输线模型法，这是一种常用的设计和分析微带天线的方法。它将天线视为一段传输线，通过计算天线的等效电路参数，如等效电容和电感，来预测天线的性能。这种方法有助于理解馈电点位置变化如何影响阻抗特性。 在CST（Computer Simulation Technology）软件中进行的仿真验证了设计的有效性。CST是一款强大的电磁仿真工具，能精确模拟微波和射频系统的性能。通过对比仿真得到的S11参数（反射系数）与实测结果，作者确认了偏心馈电策略确实可以实现良好的阻抗匹配。 此外，论文还提到了使用矢量网络分析仪进行实验测试，这是一种能够测量网络参数，如S参数，的仪器，对于验证天线设计的性能至关重要。S11参数是衡量天线输入端反射情况的重要指标，当S11接近于-1（或0dB）时，表示天线与馈线间的匹配良好。 这篇论文为微带天线设计提供了一种创新的阻抗匹配方法，即通过偏心馈电来优化天线性能，且这种方法经过理论分析、计算机仿真和实验验证，证明了其实用性和可靠性。这一研究对微波通信、无线系统以及射频工程等领域具有重要的理论和实践价值。