對於改良的側邊 PEC 的 T 形微帶天線，本章是針對原本第一組和第二組的
波束的改善。當兩套模擬數據與實驗的以及定性分析的做對比，而數據顯示三 種方式所得的結果差異都是在可接受的範圍，所以數據都具有一定的可信度。
而對這兩組天線尺寸，本章所用的不同摺疊方法使次要輻射自行抵銷以及單一 主要輻射磁流源的產生達成良好輻射場型的目標。又本章對此天線有完整的探 討有助於特定頻帶的設計，所以此設計流程也可以套用至其他的特定頻帶。整 體而言，摺疊的方式有效的改善 T 形天線之問題，因此對其他具有類似問題的 天線，這些摺疊慨念是可以參考的。
(a)
(b)
圖 4.1 為摺疊一層後的側邊 PEC 之 T 形的微帶天線的結構圖：(a)側視圖，(b) 上視圖。
a
b
c
d f e
g
Gap PEC
PMC
i h
PEC
PMC
(a)
(b)
圖 4.2 為摺疊兩層後的側邊 PEC 之 T 形的微帶天線的結構圖：(a)側視圖，(b) 上視圖。
a
b
d e
f
h g
Gap PMC
PEC
c
i j
i k
PEC
PMC
(a)
(b)
圖 4.3 對圖 4.1 的微帶天線，不同模態下之𝐸𝑧電場示意圖:(a)TM10模態，(b) TM20模態。
(a)
(b)
圖 4.4 對圖 4.2 的微帶天線，不同模態下之𝐸𝑧電場示意圖:(a) TM10模態，(b) TM20模態。
(a)
(b)
圖 4.5 對圖 4.1 之側邊 PEC 的 T 形微帶天線，在 TM10模態下的磁流分佈圖：
(a)側視圖，(b)上視圖。
(a)
(b)
圖 4.6 對圖 4.1 之側邊 PEC 的 T 形微帶天線，在 TM20模態下的磁流分佈圖：
(a)側視圖，(b)上視圖。
(a)
(b)
圖 4.7 對圖 4.2 之側邊 PEC 的 T 形微帶天線，在 TM10模態下的磁流分佈圖：
(a)側視圖，(b)上視圖。
(a)
(b)
圖 4.8 對圖 4.2 之側邊 PEC 的 T 形微帶天線，在 TM20模態下的磁流分佈圖：
(a)側視圖，(b)上視圖。
(a)
(b)
圖 4.9 對圖 4.1 之天線，由模擬軟體 Ensemble 所得的 Return loss 數據圖；(a)低 模態，(a)高模態，其中天線結構參數：a=6cm，b=1cm，c= d= e=2cm，f= g=h = i =2.3cm，t=20mil，𝜀𝛾=3.35，Gap=0.3cm，饋入位置為(1，3)cm。
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0
0.8 0.9 1 1.1
dB
Frequency(GHz)
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0
4.45 4.5 4.55 4.6
dB
Frequency(GHz)
(a)
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
(b)
圖 4.13 對於圖 4.1 之天線，在高模態下，Ensemble 所得的輻射場型：(a)E 平面 (b)H 平面。其中結構參數如同圖 4.9 中之數據，共振頻率為 4.515GHz。
-30 -20 -10 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
-30 -20 -10 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
(b)
圖 4.14 對於圖 4.1 之天線，在高模態下，Hfss 所得的輻射場型：(a)E 平面(b)H 平面。其中結構參數如同圖 4.9 中之數據，共振頻率為 4.223GHz。
-40 -30 -20 -10 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
-30 -20 -10 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
(b)
圖 4.15 對圖 4.2 之天線，由模擬軟體 Ensemble 所得的 Return loss 數據圖；(a)低 模態，(a)高模態，其中天線結構參數：a=6cm，b=1.5cm，c= d= 2cm，e= f= g=
h=2.3cm，i=1cm，j=0.5cm，k=2cm，t=20mil，𝜀𝛾=3.35，Gap=0.3cm，饋入位置 為(0.5，3)cm。
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05
dB
Frequency(GHz)
-2 -1 0
2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8
dB
Frequency(GHz)
(a)
(b)
圖 4.16 對圖 4.2 之天線，由模擬軟體 Hfss 所得的 Return loss 數據圖；(a)低模 態，(a)高模態，其中結構參數如同圖 4.15 中之數據。
-2 -1 0
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 dB
Frequency(GHz)
-10 -8 -6 -4 -2 0
2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3
dB
Frequency(GHz)
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
co-pol.
x-pol.
(a)
(b)
圖 4.19 對於圖 4.2 之天線，在高模態下，Ensemble 所得的輻射場型：(a)E 平面 (b)H 平面。其中結構參數如同圖 4.15 中之數據，共振頻率為 2.548GHz。
-40 -30 -20 -10 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
-10 -8 -6 -4 -2 0
-100 -50 0 50 100
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
co-pol.
x-pol.
(a)
(b)
圖 4.21 對圖 4.2 之天線，由模擬軟體 Ensemble 所得的 Return loss 數據圖；(a)低 模態，(a)高模態，其中天線結構參數：a=6cm，b=1.8cm，c=1.5，d= 2cm，e=
f= g=h=2.3cm，i=1.5cm，j=0.5cm，k=2cm，t=20mil，𝜀𝛾=3.35，Gap=0.3cm，饋 入位置為(0.5，3)cm。
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
dB
Frequency(GHz)
-5 -4 -3 -2 -1 0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
dB
Frequency(GHz)
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree) co-pol.
x-pol.
(a)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
Magnitude of electric filed(dB)
Theta(degree)
x-pol.
co-pol.
第五章 總結
為了讓雙摺疊的 T 形微帶天線在雙頻操作的優勢之下又能尺寸縮小，本論 文藉由在天線長側邊加上 PEC 之方法使其內部電場的改變以改變波數目以達成 尺寸縮小的目標。為更能掌握其中之設計理念，首先本文利用定性的方式來分 析原本天線的共振頻率、電場分佈、磁流源的方向及輻射場型，然而兩套模擬 軟體用來模擬三種不同尺寸的天線以探討加了 PEC 對天線特性的影響，又模擬 所得的數據與定性分析用來交互比對驗證。
整體而言，針對測邊 PEC 之 T 型微帶天線所得的共振頻率、電場分佈、磁 流方向、以及輻射場等數據，這些數據顯示出此天線雙波束以及次要輻射過高 等問題，所以解決的方法才有依據。又針對不同尺寸的天線，所做的探討反映 出此天線次要輻射過高以及雙波束的問題，但本論文所用的捲曲的結構都有效 的解決其中之次要輻射過高問題。又摺疊結構之運用不但能有效改善雙波束以 及不共平面的問題而且次要輻射的強度也還在可接受的範圍。
就分析方法的部分而言，本論文是利用共振腔模式將測邊 PEC 之 T 型微帶 天線分成三區處理，而此天線相對應的共振頻率、電場分佈、磁流源的方向及 輻射場型等參數便能有效的獲得。其中天線內電磁波運作的情況得以更明朗。
而藉由定性分析以及兩套模擬軟體，共振腔模式之定性分析得已證實。
在數據的處理方面，本文所運用的是定性分析和 Hfss、Ensemble 兩套模擬 軟體以及實驗數據的方式對比，其中較容易理解的定性分析對於本論文的天線 可省去繁瑣的過程推導。而兩套模擬數據的搭配又可更掌握天線的基本特性，
而量測數據也明確證實模擬數據的正確性。綜合這些的分析研究，這三種不同 方式所得相近的數據驗證此論文設計理念的可行性。
較容易。而且本論文以循序漸進的解決方式來了解側邊 PEC 的摺疊 T 形微帶天 線，所用的方法更可有效掌握這個天線的各個參數以及相關問題，因此問題可 以更精準解決問題。
除此之外，在天線的實作時，這種一層或兩層摺疊的結構會具有兩層基板 到三層基板，又在天線側邊加上金屬貼片時，實體天線的基本參數會因多層基 板的運用而有量測上的誤差，所以這是在裁切基板時所需多注意的。又在天線 貼上金屬貼片時，四周得用焊錫焊起來，天線內部的電磁波不致外漏而量測的 數據才會準確。
本文所提出的設計理念確實縮小 T 形微帶天線和改善其輻射場以及用於特 定頻帶，根據此設計理念所設計的摺疊的側邊 PEC 之 T 形微帶天線確實可用於 頻率為 LTE 之 900MHz 及 Bluetooth 之 2.4GHz 兩頻帶，所以對於其他特定頻帶 的設計也依照此設計流程應可達成目標。除此之外，這種慨念也可提供作為改 良輻射場以及尺寸縮小的另一選擇，對於其他運用了三段或多段長度設計理念 之天線如階梯式天線，或者是具有降頻之效果的天線，它們的輻射場以及尺寸 的問題也可用摺疊或加 PEC 方式改善。又天線內部高模態的電場分佈為四分之 一 sin 分佈，所以阻抗變化是非常敏感，因此在阻抗匹配的處理是要多注意 的。