Anten vi dải với 2 patch được xếp chồng điển hình được thể hiện trong hình 2.6. Ảnh hưởng của việc xếp chồng các patch được nghiên cứu đầu tiên vào năm 1978 ngay khi các nghiên cứu về anten vi dải bắt đầu. Patch bên dưới có thể được tiếp điện bằng một connector đồng trục hoặc bởi một đường vi dải. Patch bên trên được ghép “sát” với patch bên dưới. Kích thước của patch phía trên hơi khác kích thước của patch bên dưới để thu được tần số cộng hưởng hơi khác một chút.
Ta có thể thay đổi một số tham số, ví dụ: độ dày d1 và d2 của các chất nền; hằng số điện môi εr1 và εr2; độ lệch giữa tâm của các patch; kích thước của các patch và vị trí tiếp điện. Đối với các anten có 2 dải tần, kích thước của 2 patch được quyết định bởi 2 tần số cộng hưởng mong muốn. Đối với anten băng rộng, các tham số khác được tối ưu hóa để đạt được băng thông lớn nhất có thể. Một sự dịch chuyển nhỏ các patch theo các hướng x và y cũng có ảnh hưởng đáng kể đến băng thông trở kháng và giản đồ bức xạ.
Khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành: Thông tin vô tuyến
Hình 2.6. Anten vi dải với patch xếp chồng tiếp điện bằng ghép khe [7]
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc xếp lệch các patch có tác dụng mở rộng băng thông, tính không đối xứng của cấu trúc làm tăng bức xạ xiên (beam squint) trong mặt phẳng E. Băng thông trở kháng từ 10% tới 29% đạt được với các patch xếp chồng tiếp điện bằng đầu nối (probe-fed), và băng thông trở kháng từ 18% tới 67% đạt được với các patch xếp chồng tiếp điện bằng ghép khe. Băng thông lớn hơn có thể đạt được khi sử dụng chất nền dày hơn.
Anten với patch xếp chồng có một số đặc điểm hấp dẫn như sau:
¾ Việc xếp chồng các patch không làm tăng diện tích bề mặt của anten, so với phương pháp sử dụng các thành phần kí sinh đồng phẳng, các patch xếp chồng được sử dụng trong anten mảng mà không cần tăng khoảng cách giữa các patch và giải quyết được vấn đề búp sóng phụ.
¾ Giản đồ bức xạ và tâm pha của anten patch xếp chồng duy trì tính đối xứng trên toàn dải tần hoạt động của nó.