資料介紹
微帶天線是天壇中特別令人矚目的一朵奇葩。它體格方圓、端莊、低調,姿態共形、美觀、優雅。半世紀前才露尖尖角,初時秉性欠佳,引無數園丁辛勤培育、精心改良,如今已輝煌綻放,榮耀天地人間。唯感嘆時光呼嘯、歲月流逝、斯人故去、哲人遠矣,逐觸動筆者動了念頭,嘗試著從有關微帶天線的海量文獻之中,梳理出自認為重要的工作,將其分門別類引述,并加以評論,匯集成一份演義。一則用于自己著書立說,二則為貢獻者歌功頌德,三則供感興趣者閱讀與參考。今天公開的是這份演義中追根溯源部分,冠名為微帶天線簡史,歡迎大家批評指正。
微帶由位于介質基片上下兩面的金屬線與接地板構成,作為一類新型傳輸線由D. D. Grieg和H. F. Engelmann于1952年發表 [1] 。微帶是一種開放式結構,除支撐準TEM模式傳輸以外,輻射是不可避免的, 所以它可以設計成為天線。雖然人們認為G. Deschamps和W. Sichak于1953年發表了第一篇微帶天線論文 [2] ,Gutton和Boissinot于 1955年申報了第一項微帶天線專利? ;但是仔細閱讀論文和專利后,人們會發現其實兩者都沒有給出我們今天所認知的微帶天線結構及輻射機理 [4] 。論文標題中出現的微帶天線實際上在文中是指微帶饋電的天線,專利中的微帶天線實際上是故意在微帶線上引入不連續強化微帶線的輻射。此外,E. J. Denlinger于1969年發表了矩形和圓形微帶諧振器輻射的研究成果,認為矩形和圓形微帶諧振器產生的輻射是由導體薄片不連續所致,并且輻射會隨介質基片厚度增加而增加,隨介質基片介電常數增加而減少 [5] 。Denlinger的工作旨在降低輻射,以便達到提高諧振器品質因子Q值的目的。今天我們想,假如當年Denlinger不是想法抑制微帶諧振器的輻射,而是故意強化之,那么微帶天線發明者的桂冠就會戴在這位微波界人士的頭上。
事實上,今天廣為人知的微帶天線結構是由E. V. Byron于1970年發表 。圖1所示是Byron提出的印發電路天線 。它由帶導體接地面的介質基片上印發圓形導體薄片經兩根或帶狀線饋電形成。觀察它的結構及給出的圓形導體薄片上的電流流向、近區雜散電場及遠區輻射電場的分布,可以認定它就是今天我們所講的圓形微帶天線,更是最早公開發表的微帶天線,而且還是我本人所推崇的差分式微帶天線。
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