基于特征模理论的宽带超表面天线设计OA

针对现代通信系统对天线性能要求日益严苛的现状,文中基于特征模理论(CMA)设计了一款高增益、宽频带超表面天线.该天线由8个非均匀排布的大正方形贴片与8个小矩形贴片构成,所有贴片均印制在Rogers RO4003C介质基板之上.在介质基板的底部设计了基于共面波导(CPW)的馈电结构,通过共面波导馈电将能量馈送至顶部超表面.并通过引入阶梯形的孔径结构以增强天线的阻抗带宽.天线尺寸为54 mm×54 mm×3.8 mm.采用电磁仿真软件CST对天线参数进行仿真,结果表明,该天线在4.2～8.1 GHz的频率范围内,反射系数均低于-10 dB,相对阻抗带宽为63.4%,体现出优异的宽带阻抗匹配特性;该天线的峰值增益约为9 dBi,在4～7 GHz范围内,天线增益基本维持在5 dBi以上.该天线可适用于C波段、5G、WLAN及部分卫星通信波段,具备良好的工程应用前景.