關(guān)于貼片天線增益和效率的問題

剛學(xué)習(xí)天線，用ie3d仿了一個(gè)貼片天線，0.915GHZ諧振，但增益只有2dbi，天線效率只有35%，請(qǐng)問有大神知道怎么提高效率和增益么？  

網(wǎng)友回復(fù):

樓主用的什么材料？損耗多少？ 
貼片天線的效率對(duì)介質(zhì)損耗很敏感。 
假設(shè)你效率由35%增加到90%，你的增益會(huì)有6dB。 
 

網(wǎng)友回復(fù):

能具體說說用什么材料好嗎？ 

網(wǎng)友回復(fù):

還有就是效率是怎么計(jì)算出來的 

網(wǎng)友回復(fù):

材料用的FR4,設(shè)定的Er=4.3，介質(zhì)損耗角=0.02，完全匹配了效率也只能到3dbi。。

網(wǎng)友回復(fù):

用FR4，設(shè)定的Er=4.3，介質(zhì)損耗角=0.02，效率是用ie3d仿真后直接看的圖形結(jié)果，軟件怎么算的我就不知道了

網(wǎng)友回復(fù):

貼片類型的天線想效率高的話就不能用FR4，不信的話你把Er保留為4.3，讓損耗為零（不要小看那0.02），效率和增益馬上就上去了。 
用5880做過一次，效率有95%+ 實(shí)測(cè)增益7.2dB。 
根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)解決樓主的問題有三種辦法 
1.換低損耗的介質(zhì)（損耗在0.00x量級(jí)上），效率會(huì)顯著提高，增益也會(huì)相應(yīng)提高 
2.非要用FR4的話就用其它天線形式，比如monopole、yagi，這2種對(duì)介質(zhì)損耗不像patch那么敏感。 
3.如果非要用貼片形式，也只能用FR4的話，就只能增加貼片和地之間的距離，越厚越好（至少15mm或者更大），或者干脆用2層的結(jié)構(gòu)背饋 
 
以下為個(gè)人理解，愿意翻書的人還是看書上說的比較標(biāo)準(zhǔn)。 
貼片天線為何對(duì)介質(zhì)損耗如此敏感？因?yàn)橘N片等效的輻射源是2條磁縫，貼片距離地越遠(yuǎn)（厚度越厚），磁縫的等效輻射電阻越大。 
貼片天線在厚度較小的時(shí)候，其輻射電阻和介質(zhì)損耗的等效電阻大小可比擬，故損耗大、效率低（樓主這里低于35%）從而增益也低。 
舉個(gè)例子，比如初始狀態(tài)，輻射電阻30ohm，損耗電阻30ohm，這時(shí)效率最多只有50% 
當(dāng)減小損耗一個(gè)數(shù)量級(jí)之后，輻射效率也會(huì)大幅提高，從而獲得較高的增益。這時(shí)假設(shè)損耗減小為3ohm，輻射電阻30ohm不變，效率大約就有90% 
 
或者增加厚度，提高了輻射電阻之后也能使輻射效率提高。  假設(shè)損耗30ohm不變，輻射電阻增加到150ohm，這時(shí)輻射效率也有80%+    
 
解決方案經(jīng)過仿真驗(yàn)證，應(yīng)該是有效的。但是后面的原因解釋未經(jīng)仔細(xì)推導(dǎo)驗(yàn)證，歡迎指正。 
 

網(wǎng)友回復(fù):

太感謝了！很詳細(xì)！ 
把介質(zhì)損耗角改成0后增益接近6dbi了 
但還是沒有大神那么高，請(qǐng)問大神是怎么達(dá)到7.2dbi的？求教！

網(wǎng)友回復(fù):

首先我用的材料跟你不同，我的材料介電常數(shù)比你的小將近一半，所以實(shí)際上做出來的尺寸比你用FR4做出來的要大一些。 
實(shí)際口徑比你大，增益比你大也算是比較正常的。 
其次，我把phi0和phi90平面的方向圖波寬調(diào)到一樣（假設(shè)最大輻射方向?yàn)閆軸正向），這時(shí)增益就有7dB+了 
寬邊通常要長(zhǎng)過長(zhǎng)邊才能使得phi0和phi90的波寬一樣 
矩形貼片的長(zhǎng)度決定頻率，寬度決定增益。你要是覺得增益不夠就加寬寬邊，不過你的波寬就不一定能保持一致了。 
具體要看你的設(shè)計(jì)要求了 
 

網(wǎng)友回復(fù):

好人吶！太謝謝了！太詳細(xì)了！ 
 
實(shí)際我是做4*4的微帶貼片陣列，但最后帶寬只有3M，要求26M，看到資料說可以在介質(zhì)中間加一層空氣介質(zhì)？那FR4和空氣介質(zhì)的高度，以及他們之間的距離應(yīng)該怎么控制呢？ 
 
另外看到有資料說微帶的寬度不能低于介質(zhì)寬度，如果低于，比如微帶寬度只有介質(zhì)高度的一半，對(duì)結(jié)果會(huì)有什么具體影響呢？ 

申明：網(wǎng)友回復(fù)良莠不齊，僅供參考。如需專業(yè)解答，請(qǐng)咨詢本站專家，或者學(xué)習(xí)本站天線設(shè)計(jì)視頻培訓(xùn)課程。