4-1 摺疊後的側邊 PEC 之 T 形的微帶天線之定性分析

對於空心圓柱的側邊 PEC 的 T 型微帶天線，本章主要是改善它次要輻射過 高及雙波束和不共平面的問題。其中問題一的原因是主宰次要輻射的磁流源的 向量相同，因而它們無法自行抵銷，如第三章的第一組與第二組天線都有此問 題。而問題二因是此天線的長邊和短邊貢獻主要輻射的磁流源的向量不同方 向，所以主要輻射有雙波束的現象，如第三章的第二組天線就有此問題。又問 題三此天線是不共平面結構，所以它不利於共平面結構的整合。因此本章是要 利用多層摺疊的方式來解決這些不同問題。其中摺疊的做法能讓不同向量的磁 流源會互相靠近而相互抵銷，而次要輻射就能在合理的範圍裡。天線短邊上貢 獻主要輻射的磁流源的向量變成不同而相互抵銷，又天線長邊成為唯一貢獻主 要輻射的磁流源，所以單波束的主要輻射就可預期，最後，摺疊的方式是一層 疊一層的結構，所以原本立體的結構也得以改善。又因天線結構已變成共平 面，所以第二章處理共平面天線的邏輯就可套用至這天線上。也就是說定性的 方式來處理就可以達到效果。但單獨的定性分析的結果恐不夠周全，所以兩套 模擬軟體的數據也用來驗證定性分析的結果。

因此，4-1 節是以定性的方式來分析摺疊後的側邊 PEC 的 T 形微帶天線。

4-2 節以實驗和模擬方式探討此天線的共振頻率及輻射場型。4-3 節說明如何設 計特定頻帶應用的摺疊的側邊 PEC 之 T 形微帶天線。4-4 節為總結

4-1 摺疊後的側邊 PEC 之 T 形的微帶天線之定性分析

對於原本側邊 PEC 之 T 形的微帶天線，根據第二章的分析，因天線結構尺

疊方式來解決不同問題的輻射場，第一種方式是針對第二章的第一組天線折一

佈，但摺疊天線的長邊末端上，電場方向依然為反向。但整體而言，摺疊天線

線的為同向，而沿短邊橫向上，下層與上層共振腔內的電場分佈為長邊分佈的 部分分佈，但天線上層內部的電場分佈和下層的反向。又在高模態下，沿短邊 橫向上，下層與上層共振腔內的電場分佈為四分之一 sin 分佈，又天線上層內 部的電場分佈和下層仍然是反向。而沿長邊橫向的電場分佈為四分之三 sin 分 佈，但摺疊天線的長邊末端上電場方向仍然與未摺疊的同向。而此天線相對應 的低模態磁流源情形如圖 4.7 所示，而高模態的如圖 4.8 所示。

又此天線的輻射場而言，在低模態下，縱剖面上，還是維持良好輻射場 型。但橫剖面上，短邊上，經過折一次摺疊後， 𝑦̂方向上貢獻主要輻射的磁流 源會互相抵銷，所以只剩天線長邊貢獻唯一主要輻射磁流源，因此單波束的輻 射場型就可能產生。然而𝑥̂方向上，天線短邊貢獻次要輻射磁流源也會互相抵 銷。又天線長邊經折兩次摺疊，長邊貢獻次要輻射的磁流源還是互為反向，所 以它也會互相抵銷，所以整體來說，低模態具有良好的輻射場。又在高模態 下，大致上天線的磁流源分佈如圖 4.8 所示，而在縱剖面上，天線還是維持良 好輻射場型。但在橫剖面下， 𝑦̂方向上，天線長邊仍只是唯一主要輻射磁流 源，因此單波束的主要輻射就可能產生。經過折一次摺疊，在𝑥̂方向上之短邊上 的次要輻射磁流源會互相靠近而抵銷，而長邊上的次要輻射磁流源經折一層摺 疊後會互相同向，因此無法互相抵銷，所以第二層摺疊讓次要輻射磁流源再度 反向，然而它的電場分量強度應會較小，所以高模態應具可接受的輻射場型。