關于貼片天線增益和效率的問題

剛學習天線，用ie3d仿了一個貼片天線，0.915GHZ諧振，但增益只有2dbi，天線效率只有35%，請問有大神知道怎么提高效率和增益么？  

網友回復:

樓主用的什么材料？損耗多少？ 
貼片天線的效率對介質損耗很敏感。 
假設你效率由35%增加到90%，你的增益會有6dB。 
 

網友回復:

能具體說說用什么材料好嗎？ 

網友回復:

還有就是效率是怎么計算出來的 

網友回復:

材料用的FR4,設定的Er=4.3，介質損耗角=0.02，完全匹配了效率也只能到3dbi。。

網友回復:

用FR4，設定的Er=4.3，介質損耗角=0.02，效率是用ie3d仿真后直接看的圖形結果，軟件怎么算的我就不知道了

網友回復:

貼片類型的天線想效率高的話就不能用FR4，不信的話你把Er保留為4.3，讓損耗為零（不要小看那0.02），效率和增益馬上就上去了。 
用5880做過一次，效率有95%+ 實測增益7.2dB。 
根據我的經驗解決樓主的問題有三種辦法 
1.換低損耗的介質（損耗在0.00x量級上），效率會顯著提高，增益也會相應提高 
2.非要用FR4的話就用其它天線形式，比如monopole、yagi，這2種對介質損耗不像patch那么敏感。 
3.如果非要用貼片形式，也只能用FR4的話，就只能增加貼片和地之間的距離，越厚越好（至少15mm或者更大），或者干脆用2層的結構背饋 
 
以下為個人理解，愿意翻書的人還是看書上說的比較標準。 
貼片天線為何對介質損耗如此敏感？因為貼片等效的輻射源是2條磁縫，貼片距離地越遠（厚度越厚），磁縫的等效輻射電阻越大。 
貼片天線在厚度較小的時候，其輻射電阻和介質損耗的等效電阻大小可比擬，故損耗大、效率低（樓主這里低于35%）從而增益也低。 
舉個例子，比如初始狀態，輻射電阻30ohm，損耗電阻30ohm，這時效率最多只有50% 
當減小損耗一個數量級之后，輻射效率也會大幅提高，從而獲得較高的增益。這時假設損耗減小為3ohm，輻射電阻30ohm不變，效率大約就有90% 
 
或者增加厚度，提高了輻射電阻之后也能使輻射效率提高。  假設損耗30ohm不變，輻射電阻增加到150ohm，這時輻射效率也有80%+    
 
解決方案經過仿真驗證，應該是有效的。但是后面的原因解釋未經仔細推導驗證，歡迎指正。 
 

網友回復:

太感謝了！很詳細！ 
把介質損耗角改成0后增益接近6dbi了 
但還是沒有大神那么高，請問大神是怎么達到7.2dbi的？求教！

網友回復:

首先我用的材料跟你不同，我的材料介電常數比你的小將近一半，所以實際上做出來的尺寸比你用FR4做出來的要大一些。 
實際口徑比你大，增益比你大也算是比較正常的。 
其次，我把phi0和phi90平面的方向圖波寬調到一樣（假設最大輻射方向為Z軸正向），這時增益就有7dB+了 
寬邊通常要長過長邊才能使得phi0和phi90的波寬一樣 
矩形貼片的長度決定頻率，寬度決定增益。你要是覺得增益不夠就加寬寬邊，不過你的波寬就不一定能保持一致了。 
具體要看你的設計要求了 
 

網友回復:

好人吶！太謝謝了！太詳細了！ 
 
實際我是做4*4的微帶貼片陣列，但最后帶寬只有3M，要求26M，看到資料說可以在介質中間加一層空氣介質？那FR4和空氣介質的高度，以及他們之間的距離應該怎么控制呢？ 
 
另外看到有資料說微帶的寬度不能低于介質寬度，如果低于，比如微帶寬度只有介質高度的一半，對結果會有什么具體影響呢？ 

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