磁导率的问题

有在HFSS中做了这样一个实验，一款以空气作为介质的PIFA天线，PIFA天线的基板采用不同的材质，天线效率区别有15%
基板材质             电导率               磁导率            谐振频率                         辐射效率
不锈钢                 1.1e+6              1                         2.45G                            98%
铁                         1.03e+7           4000                   2.45G                            83%
众所周知，电导率越大，阻性损耗就越小，辐射效率要高。铁的电导率更大，单单考量电导率着一个参数，那么应该辐射效率更高才对，但实际情况是铁的辐射效率更低
目光投降磁导率的影响，由于铁的磁导率达到4000（4000 》1），显著降低了辐射效率，那么磁导率对于损耗的影响又是怎样的？从原理上如何解释？
这些损耗的问题能不能直接由麦克斯韦方程组+物态方程解释？
麦克斯韦方程，电导率增加，使得传导电流增大，磁场的旋度增大，进而意味更多的能量束缚在振子近场区？

 

揪出另一个问题，如微带天线，在考虑辐射效率的情况下，我们更愿意选择相对介电常数低的基材，通常的解释为介电常数越大，对于电磁场的束缚就越大。
可否理解为，更大的相对介电常数，位移电流的变化率越大，磁场强度的旋度越大，意味着对电磁场的束缚就越大？

 

如微带天线，在考虑辐射效率的情况下，我们更愿意选择相对介电常数低的基材，通常的解释为介电常数越大，对于电磁场的束缚就越大。
楼主这样讲，依据的是哪一本书或者其他参考资料？

 

“为了提高天线的效率，本文设计的天线贴片与地板之间选取空气为介质（空气可视为εr = 1 的介质）。因为当将天线贴片印制在一层介质板上后，介质对场的“束缚”增大，使得天线带宽变窄。而不填充介质时，则电波易于辐射，表面波的影响也减弱，且天线的储能比有介质时减小很多。”
引自一篇论文

 

我想楼主可能在说"Electromagnetic Confinement"，介质的permittivity越高，介质对电磁场的束缚效果越明显，造成的后果是：
带宽变窄；
效率降低；
天线尺寸缩小。
使用高permittivity介质是天线小型化技术之一。

 

一语惊醒梦中人....如果不用介质，就只有用泡沫支撑了？
那么介质基片的厚度对带宽、效率和尺寸是否有同样的影响?
感谢

 

如果追求空气效果，但又要有支撑效果，说实话，泡沫塑料是最好的选择，以前测材料的时候就这么干过。
记忆中，substrate的厚度对以上三者都有影响，没记错的话，厚度越大，影响越大。

 

泡沫支撑？具体如何个形式？
类似LDS天线那样的？

 

EDATOP
你对导体磁导率对天线特性的影响是否有研究？
按照仿真结果，应该是磁导率越大，辐射效率越低？
是不是意味这如果采用不锈钢的话，奥氏体应该比马氏体要好？

 

是研究过permeability，不过是针对permeability大于1的介质材料，没研究过金属，不确定是否是同样的性质。
其实permeability的效果和permittivity是很相似的，提高permeability也会使天线尺寸缩小。只不过，对于天线阻抗，Z_ant=Z_space*sqrt(epsilon/meu)。因此，理论上，使用permeability近似等于permittivity的介质材料可以使天线的阻抗更接近377欧姆，在缩小天线尺寸的前提下能提供很好的带宽。
效率很可能和loss tangent的关联比较多，电损耗和磁损耗比较大的话，天线自身的辐射效率可能不会很好。
以上是记忆中literature review的内容，不保证准确性，建议楼主去IEEE搜相关的transaction。

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