一種同頻方向圖可重構平面折合偶極子微帶天線

研究表明參數L1、Lg、L3、L4、W1、s1、d2是影響天線帶寬和輻射方向圖的關鍵參數，將通過優化確定其取值。確定過程，分為兩步完成，首先是設計一個定向的微帶天線，根據目標優化得到L1、Lg、s1、d2取值，然后在定向微帶天線的基礎上設計全向的微帶天線，根據目標優化得到L3、L4、W1的取值。

仿真過程中，開關處于閉合狀態時即連接上寬度為0.5mm的貼片，開關處于斷開狀態時則去掉該貼片，即采用理想的開關模型。

2.1確定參數L1、Lg、s1、d2

根據表1輻射方向圖與開關組合狀態的對應表，天線的輻射為定向方向圖時，開關A處于斷開狀態，開關B和C處于閉合狀態，微帶饋線對左邊的折合偶極子饋電，開關D處于斷開狀態，調節臂不起調節作用。待優化參數及優化結果如表2所示。

表2待優化參數及優化結果(mm)

2.2確定參數L3、L4、W1

在定向輻射方向圖的天線結構基礎上進行全向方向圖輻射方向圖天線的設計。當L3=0mm、L4=0mm、W1=0mm，定向輻射天線結構與全向輻射天線結構所對應的回波損耗圖2。從圖可以看到，定向輻射方向圖對應天線結構的工作頻帶在3.7GHz～4.4GHz,相對帶寬約為17%。而從全向輻射方向圖對應天線結構的回波損耗曲線在3.5GHz～4.5GHz內不能獲得良好的匹配。

為了實現該可重構天線的同頻工作，使天線開關安裝于距微帶饋線邊沿L3的位置，但這使天線的工作頻率升高，為了使天線保持同頻工作，在微帶饋線的右邊增加了一個調節臂，一方面是可以降低天線的工作頻率，另一方面可以調節天線的阻抗匹配。待優化參數及優化結果如表3所示。

根據優化得到的參數結果計算得到天線的總體尺寸為38.4mm×23.2mm×1mm。

圖2回波損耗曲線