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微带天线的发展历史详细说明

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.27 MB | 2020-07-06

王利祥

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　　微带天线是天坛中特别令人瞩目的一朵奇葩。它体格方圆、端庄、低调，姿态共形、美观、优雅。半世纪前才露尖尖角，初时秉性欠佳，引无数园丁辛勤培育、精心改良，如今已辉煌绽放，荣耀天地人间。唯感叹时光呼啸、岁月流逝、斯人故去、哲人远矣，逐触动笔者动了念头，尝试着从有关微带天线的海量文献之中，梳理出自认为重要的工作，将其分门别类引述，并加以评论，汇集成一份演义。一则用于自己著书立说，二则为贡献者歌功颂德，三则供感兴趣者阅读与参考。今天公开的是这份演义中追根溯源部分，冠名为微带天线简史，欢迎大家批评指正。

　　微带由位于介质基片上下两面的金属线与接地板构成，作为一类新型传输线由D. D. Grieg和H. F. Engelmann于1952年发表 ［1］ 。微带是一种开放式结构，除支撑准TEM模式传输以外，辐射是不可避免的， 所以它可以设计成为天线。虽然人们认为G. Deschamps和W. Sichak于1953年发表了第一篇微带天线论文 ［2］ ，Gutton和Boissinot于 1955年申报了第一项微带天线专利  ；但是仔细阅读论文和专利后，人们会发现其实两者都没有给出我们今天所认知的微带天线结构及辐射机理 ［4］ 。论文标题中出现的微带天线实际上在文中是指微带馈电的天线，专利中的微带天线实际上是故意在微带线上引入不连续强化微带线的辐射。此外，E. J. Denlinger于1969年发表了矩形和圆形微带谐振器辐射的研究成果，认为矩形和圆形微带谐振器产生的辐射是由导体薄片不连续所致，并且辐射会随介质基片厚度增加而增加，随介质基片介电常数增加而减少 ［5］ 。Denlinger的工作旨在降低辐射，以便达到提高谐振器品质因子Q值的目的。今天我们想，假如当年Denlinger不是想法抑制微带谐振器的辐射，而是故意强化之，那么微带天线发明者的桂冠就会戴在这位微波界人士的头上。

　　事实上，今天广为人知的微带天线结构是由E. V. Byron于1970年发表 。图1所示是Byron提出的印发电路天线 。它由带导体接地面的介质基片上印发圆形导体薄片经两根或带状线馈电形成。观察它的结构及给出的圆形导体薄片上的电流流向、近区杂散电场及远区辐射电场的分布，可以认定它就是今天我们所讲的圆形微带天线，更是最早公开发表的微带天线，而且还是我本人所推崇的差分式微带天线。

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