面向5G Sub-6 GHz应用的缺陷地结构宽带圆极化堆叠贴片天线设计

《Journal of Low Power Electronics and Applications》：A Wideband Circularly Polarized Stacked Patch Antenna Using a DGS-Enhanced Two-Stage Coupler for Sub-6 GHz Applications

　　

摘要

本文提出了一种面向5G Sub-6 GHz应用的宽带圆极化（CP）堆叠贴片天线。宽带双馈天线面临的主要挑战是，二阶分支线耦合器中极窄的高阻抗微带线受标准化学蚀刻和机械铣削工艺的限制而难以制造。为突破这一瓶颈，本文采用了缺陷地结构（DGS）。通过蚀刻地平面，增大了分布式电感，从而在严格保持50 Ω阻抗的同时，将极其敏感且狭窄的走线在物理上加宽。该天线通过H形槽的口径耦合机制激励有源贴片和寄生贴片，两者之间由空气间隙隔开以最大化带宽。所制造的样机展示了41.6%（2.92–4.37 GHz）的阻抗带宽（|S₁₁| < ?10 dB）和23.14%（3.26–4.07 GHz）的仿真3 dB轴比带宽，峰值实现增益为7.54 dBi。仿真结果与测量结果之间的高度一致性验证了所提出的DGS技术对制造公差的鲁棒性。