一種S波段寬帶微帶貼片天線(xiàn)陣列的設計
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第一級阻抗變換段長(cháng)度為16 mm，微帶線(xiàn)寬度為2．4 mm；第二級阻抗變換段長(cháng)度為15 mm，微帶線(xiàn)寬度為0．89 mm。圖6為該微帶T型功分器的反射系數曲線(xiàn)圖，可以看出采用了兩級阻抗變換段的微帶T型功分器在較寬的工作頻帶內保持了較小的反射系數。研究表明：當d／λ0(d為陣元之間的間距，λ0為中心頻率點(diǎn)的波長(cháng))取0．7～0．8時(shí)，增益和方向系數達到最佳。文中天線(xiàn)陣元之間的間距取84 mm，約0．7λ0。此外，設計中饋線(xiàn)轉彎處均采用45°彎角，并充分考慮了饋電網(wǎng)絡(luò )中不必要的輻射和損耗對天線(xiàn)增益帶來(lái)的影響。
基于以上設計，利用電磁仿真軟件CST對該天線(xiàn)陣列進(jìn)行了仿真和優(yōu)化。
圖7給出了陣列端口的駐波比。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159513.htm
圖8給出了中心頻率點(diǎn)處陣列的實(shí)際增益方向圖。
圖9給出了交叉極化電平隨頻率變化曲線(xiàn)。
以上仿真結果表明：該天線(xiàn)陣實(shí)際增益達到11．9 dB；在2．27～2．78 GHz頻率范圍內VSWR小于2，相對帶寬為20．4％；在此頻率范圍內E面交叉極化電平小于-27 dB，H面交叉極化電平小于-26 dB；在中心頻率點(diǎn)處E面交叉極化電平為-31 dB，H面交叉極化電平小于-29 dB。由此可見(jiàn)，該天線(xiàn)陣列具有寬頻帶、低交叉極化等優(yōu)良性能。
3 結論
微帶天線(xiàn)的主要缺點(diǎn)是頻帶較窄，獲得較寬的工作頻帶一直是該領(lǐng)域研究中的一個(gè)難點(diǎn)。本文綜合運用口徑耦合理論、層疊貼片結構設計了一種寬帶微帶貼片天線(xiàn)單元及兩元陣列結構。口徑耦合的饋電方式以及層疊貼片天線(xiàn)結構可以獲得較寬的頻帶。仿真結果證明該微帶天線(xiàn)陣列具有寬頻帶、低交叉極化等優(yōu)良性能，有良好的應用前景。
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