单频圆形微带贴片天线设计
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单频圆形微带贴片天线设计
作者：陈健 张辉 陈磊 周丽洁 李静
来源：《现代电子技术》2015年第01期
摘 要： 基于微带贴片天线在无线引信中的应用，设计了一种中心频率为7.2 GHz的同轴馈电圆形微带天线，该天线介质基片相对介电常数为[εr=4.4]，回波损耗小于-20 dB，天线增益大于5 dB。根据微带天线原理，通过HFSS 软件设计的天线，实验结果表明：天线谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求。
关键词： 微带贴片天线； 同轴馈电； HFSS软件； 回波损耗
中图分类号： TN82⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X （2015）01⁃0048⁃03 Abstract： A coaxial feed circular microstrip antenna with central frequency of 7.2 GHz was designed based on the application of microstrip patch antenna in the wireless fuze. The antenna
dielectric substrate′s relative dielectric constant is [εr=4.4，] its return loss is less than 20 dB and the antenna gain is greater than 5 dB. According to the principle of microstrip antenna， the antenna designed with HFSS software was tested. The results show that the antenna resonant frequency， return loss and other performance parameters can meet the design requirements.
Keyword： microstrip patch antenna； coaxial feed； HFSS software； return loss 0 引 言
微带天线是在一块背面敷以金属薄层作接地板的介质基片上，贴一金属辐射片而形成的天线。它有微带线和同轴线这两种主要的馈电方式。微带天线在金属贴片与金属接地板之间激发辐射场，通过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射，因此也称作缝隙天线[1]。频带窄、功率容量小、损耗大和基片对性能影响较大等是微带天线的缺点，其优点是体积小，质量轻，低剖面，制造简单，成本低，易集成，容易实现双频、多频段工作等，也正是这些优点，使得工作在100 MHz～50 GHz频率范围内的微带天线常用于卫星通信、指挥和控制系统、导弹遥测、武器引信、环境检测等[2]。
无线电引信在军事上可用于控制武器弹丸的引炸，来达到最大的杀伤效果[3]。而天线属于引信察觉装置的一部分，用于发射和接收信号。所以，天线的性能对引信的工作状态以及武器弹丸的杀伤力有非常大的影响[4]。由于天线要附着在弹头上，而一般的弹体头部大都是圆锥形，为了便于将微带天线安装在弹头部位，本文将设计一个中心频率为7.2 GHz的圆形微带贴片天线，其相对介电常数为[εr=4.4，]损耗正切[tanδ=0.164 6。]
1 圆形微带天线设计