缝隙天线 原理，缝隙天线简介

很多朋友对缝隙天线 原理，缝隙天线简介不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

来源：EETOP作者：罗伯特凯米虽然缝隙天线的历史可以追溯到20世纪中叶，但它一直是最近许多研究的主题，并成为紧凑型高频无线设备设计的关键元素。大多数人把天线想象成一个东西，它可以是：屋顶上的一个金属装置和一个巨大的用于卫星通信的碟形天线。表面贴装芯片天线PCB布线。

但事实证明，天线也可以由物体的部分损耗形成；缝隙天线由一个或多个通过从导电表面去除材料而形成的孔组成。隙缝天线又称缝隙天线，是指在导体表面开槽形成的天线。典型的缝隙形状是长的，其长度大约是半个波长。该缝隙可以由穿过其窄边的传输线馈电，或者由波导或谐振腔馈电。此时在缝隙上激发射频电磁场，向太空辐射电磁波。

缝隙天线的研究文献和简史给人的感觉是最近的创新，与紧凑型高性能射频电路的普及有关。不过，缝隙天线的研发其实早在二战前就开始了。像许多其他技术一样，军事敌对有利于技术进步，在这种情况下，因为缝隙天线可能会提高雷达系统的性能。

缝隙天线技术长期以来都与更高的频率联系在一起，但在早期，“更高”可能意味着数百MHz，针对该范围内的频率优化的天线是相当大的。这些类型的天线更具体地称为开槽波导天线(SWA)。当较大的导电物体是波导时，物体中的孔径根据波长极大地影响整个结构的辐射模式。SWA仍然用于海洋和机载雷达系统，相对于成本和复杂性而言，它提供了良好的性能。

随着时间的推移，科学家和工程师们逐渐积累了许多关于缝隙天线的设计、分析和实现的知识。在本文中，我们对缝隙天线技术更感兴趣，因为它可以用于低电压和小型电子设备。缝隙天线的主要特性

缝隙天线在高频应用中很常见。早期的SWA被集成到工作在低微波频率的雷达系统中，最近对缝隙天线的研究正在探索100 GHz以上的应用。上面提到的可穿戴天线是专门为5.8 GHz ISM(工业、科学和医疗)频段的物联网无线通信设计的，人们似乎对毫米波5G设计的缝隙天线感兴趣。

缝隙天线的性能取决于许多因素，例如几何形状和缝隙是否有背腔。然而，一般来说，缝隙天线对先进的射频设备非常有吸引力，因为它们通常可以提供：更宽的带宽，良好的效率，低成本，易于制造平板形状和设计缝隙天线的电磁行为。

理论上，基本的缝隙天线只是导电平面上的一个矩形孔。如果RF(射频)电压信号被施加到孔的相对侧，电流将围绕外围流动，并且该结构将产生辐射。利用空白空间作为高性能天线的想法是违反直觉的。你可能会发现称之为Babinet原理很有帮助，然后把隙缝天线想象成称为偶极子的基本天线配置的“对偶”。Babinet的原理实际上取自光学，陈述如下：

“通过屏幕传输的波的总和。加上通过互补屏幕传输的波，总和与没有屏幕时相同。亨利布克将'-巴比涅电磁场原理的概念推广到电磁场。当Babinet-Booker的原理应用于缝隙天线时，它表明我们可以创建互补的导电模式，并期望类似的辐射行为。图中显示了一个示例。图中显示了导电平面中间的缝隙(a)和馈入偶极天线的样本信号(b)。图片由约翰博尔夏特提供。

上图摘自桑迪亚国家实验室研究员约翰博尔夏特的一篇论文。图(a)显示了导电平面中间的缝隙。在图2(b)中，信号被馈送到偶极天线，并且其导电部分对应于孔径的几何形状。博尔夏特使用偶极子模型来计算缝隙模型的阻抗。除了隙缝天线行为的概念之外，该图提供了另一个例子，Alan Sangster的紧凑型隙缝天线的发展。图中显示了缝隙天线的行为图。

在这种情况下，缝隙天线被实现为微带传输线中的孔径。请注意方向，其中缝隙在微带正上方，与微带方向垂直，以干扰电流。这种损伤会导致电容和电感效应，当缝隙几何形状(相对于信号波长)有利于电感-电容谐振时，传输线将充当有效的辐射器。在新的设计中使用了旧技术的缝隙天线——

缝隙天线代表了一种非常古老的技术，在5G和物联网时代获得了新的关联性和新的设计技术。虽然关于缝隙天线还有很多要说的，但我们希望本文能为你的进一步研究打下坚实的基础。回顾唐子红

以上知识分享希望能够帮助到大家！