微带贴片天线谐振边为什么是半波长?
无意中在网上看到关于华为面经的真实案例,感觉对面试者的基础知识是否扎实还是非常看重的。其中有一个问题就是为什么微带贴片天线的谢振边为什么是半波长,对于天线工作者来说,可能下意识的觉得就是半波长啊,因为从开始学习到设计的时候直接接触的就是这方面的内容,但是如果有人想要你解释清楚,好像还真是不知道从哪说起。所以这篇文章我就想基于天线理论以及些许自己的理解尝试着阐述其中的原因,有不对的地方还请及时批评指正!
关于天线的辐射机理就不赘述,但是想在此插入一个小插曲,其实半波长这个问题之前也困扰我许久,感觉找不到合适的答案。当时有一种勉强的自我解答是:按照微带天线的辐射机理,贴片和地之间电场垂直方向相互抵消,水平方向得到增强,最后可看做是有一对辐射缝隙在进行辐射,如下图:
水平方向两个缝隙,如果我们单独的剥离开看,或者当做缝隙阵列天线看的话,阵元间距为半波长加h,这样看来好像冥冥之中自由安排,谐振边二分之一波长能够使得天线的辐射效果达到最好。
然而这么牵强的解释终究让我心难安。后终究发现一种新的看法,,即为谐振边,那什么是谐振?其实理想的情况来看,谐振就是阻抗的虚部为0的点,这一点结合史密斯原图来看比较直观。那么问题来了,在茫茫波长中,为什么半波长是可以让天线谐振的点呢?
其实对微带传输线理论熟知的人会知道,我们单就一个波长来研究(整数倍之类的就不说了),传输线上面的阻抗是感容交替变化的,且以半波长为一个周期,而贴片天线可以看做是一种终端开路的传输线。所以半波长也显得理所当然。
(上述皆为一己之见,欢迎各位大佬指正,愿此文可得抛砖引玉之效)
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