介質諧振天線

介質諧振器天線是一種諧振式天線，由低損耗的微波介質材料構成，它的諧振頻率由諧振器尺寸、形狀和相對介電常數所決定。

基本介紹

• 中文名：介質諧振天線
• 外文名：dielectric resonator antenna
• 所屬類別：諧振式天線

背景介紹

隨著無線通信事業的飛速發展，對於天線的小型化、寬頻帶、低損耗等性能提出了更高的要求。雖然各種各樣的微帶天線因其低剖面、輕質量等優點，已經得到了深入的研究和廣泛的套用，但由於在高頻段金屬歐姆損耗高和在低頻段天線幾何尺寸大這兩個關鍵性技術瓶頸的存在，其發展和套用受到了一定的限制。近年來，一種新型天線——介質諧振器天線由於良好的性能而受到了廣泛的關注和研究。

優勢

介質諧振器早期主要作為一種能量的存儲裝置，直到1983年美國休斯頓大學的郎教授發表的第一篇關於圓柱形介質諧振器天線的文章後，才引起人們對介質諧振器天線的關注。且介質諧振器具有其自身特有的優勢：

(1)介電常數的選擇範圍很大(6－140)，允許設計者靈活控制尺寸和頻寬；

(2)介質諧振器天線通過整個諧振器表面（除了與地板接觸的那個面之外）進行輻射，因為沒有導體和表面波損耗而自身介質損耗又小，其輻射效率很高（>95%）；

(3)介質諧振器的形狀有多種，設計具有很大的靈活性；

(4)介質諧振器天線饋電方式較多：探針，縫隙耦合，微帶線，共面波導，介質鏡像波導等，且其它天線的饋電技術都比較容易地套用到介質諧振器天線中；

(5)可以激勵起多種模式，針對不同的覆蓋要求可產生寬邊或圓錐型的輻射模式；

(6)介質諧振器天線加工簡單，成本較低，便於集成設計。基於以上優點，介質諧振器天線已廣泛套用於Bluetooth、PHS、WLAN等通信系統中，並在雷達系統、移動衛星通信、相控陣天線等諸多領域顯示出潛在的套用價值。

介質諧振器天線形狀

（1）圓柱體形

（2）長方體形

（3）半球形

介質諧振器天線的饋電方法

（1）同軸探針饋電

（2）微帶-槽線饋電

（4）微帶線饋電

（5）共面波導饋電

介質諧振器天線研究方向

近年來圍繞介質諧振器天線的研究主要集中在以下幾個方面：

1、圓極化介質諧振器天線：圓極化的介質諧振器天線主要分為兩大類：

(1)單饋電點介質諧振器天線；

(2)雙/多饋點介質諧振器天線

2、高增益介質諧振器天線：高增益介質諧振器的實現方法主要有：

(1)加入反射背腔；

(2)利用介質諧振器的高階模進行輻射

3、寬頻帶介質諧振器天線：介質諧振器天線的阻抗頻寬展寬方法主要有三大類：

(1)激勵介質諧振器產生多模諧振或者介質諧振器與其它類型的諧振器模式融合；

(2)在饋電端改善連線埠的阻抗匹配；

(3)降低介質諧振器的Q值（鏤空介質諧振器或者在諧振器和地面間引入空氣間隙）

4、雙極化介質諧振器天線