非交叉饋電的印刷對數周期天線(xiàn)的頻域特性

3.1寬帶特性分析

通過(guò)對印刷在介質(zhì)基片正面的10副對稱(chēng)振子的饋電點(diǎn)處的電流密度進(jìn)行仿真，取1、5、10號三個(gè)典型振子的饋電電流進(jìn)分析，如圖2(a)所示。三個(gè)對稱(chēng)振子的諧振頻率分別為3.4GHz、6.3GHz、9.5GHz，頻率跨度很大，如果振子的數目足夠并且間距適當，必然會(huì )使天線(xiàn)成為超寬頻帶的天線(xiàn)，本文天線(xiàn)的振子數目為10個(gè)，最終天線(xiàn)饋電處的電流就形成了如圖2(b)所示的具有超寬頻帶的電流，從而使天線(xiàn)的反射系數在超寬頻帶內（3.23-9.84GHz）低于-10dB，如圖2(b)所示。

（a）振子表面電流

（b）集合線(xiàn)表面電流

圖2天線(xiàn)金屬表面電流仿真結果

3.2定向輻射特性分析

通過(guò)對印刷在介質(zhì)基片正面的10副對稱(chēng)振子的饋電點(diǎn)處的電流密度進(jìn)行仿真，根據仿真結果繪制了3個(gè)頻點(diǎn)處的各個(gè)對稱(chēng)振子的饋電幅度（歸一化后）值和相位值，如圖3所示。

（a）3.4GHz （b）6.3GHz （c）9.5GHz

圖33個(gè)頻點(diǎn)處的各個(gè)對稱(chēng)振子的饋電幅度和相位

圖3(a)表明，在f1=3.4GHz處，按照電流幅度值由大到小排列，前三位是1-3號振子，也就是較長(cháng)的三個(gè)振子，將這三個(gè)振子的電流密度用相量表示，則1-3號振子的相位依次減小。同樣地，在f2=6.3GHz和f3=9.5GHz的典型頻率處有類(lèi)似的規律。電流幅度前三位的振子輻射就可以基本上描述整個(gè)10個(gè)對稱(chēng)振子所組成的天線(xiàn)陣的輻射規律。由于振子的序號越大，則其上的電流相位越小，則根據天線(xiàn)陣的理論可以說(shuō)明天線(xiàn)的輻射是向著(zhù)短振子一端輻射。圖4-圖5給出了三個(gè)主要振子所組成的天線(xiàn)陣的和對數周期天線(xiàn)在相應的典型頻點(diǎn)處的輻射方向圖的仿真結果，說(shuō)明對數周期天線(xiàn)在工作頻帶內的固定頻點(diǎn)處的輻射特性可以用諧振于這個(gè)頻點(diǎn)附近的三個(gè)主要對稱(chēng)振子所組成的陣列等效計算。這樣就解釋了本文所設計的非交叉饋電的印刷型對數周期天線(xiàn)的輻射機理。

（a）3.4GHz （b）6.3GHz （c）9.5GHz

圖4等效陣列輻射方向圖

（a）3.4GHz （b）6.3GHz （c）9.5GHz

圖5對數周期天線(xiàn)輻射方向圖