采用印刷振子的賦形天線(xiàn)陣
先按1分2不等分,分出5.6dB這組值,即上半部分分出5.6dB,下半部分分出剩下的四個(gè)量之和,也就是:即:
,將該比例系數k代入混合線(xiàn)功率分配器方程得:
即為功分器變換段微帶線(xiàn)的阻抗值,將該值代入CST軟件中,并按以下步驟進(jìn)行:
即可計算出適合的微帶線(xiàn)寬度,微帶線(xiàn)長(cháng)度為。對于微帶線(xiàn)的拐角切入深度,可按下式進(jìn)行計算:
則切入深度:
各系數關(guān)系,如圖所示:
圖8功分器拐角切入深度
通過(guò)以上計算,可確定微帶線(xiàn)的尺寸。
此外,由功分器的相關(guān)資料可知:微帶功分器的導線(xiàn)寬度影響功分量的大小,而導線(xiàn)長(cháng)度則影響各功分量相位的大小,因此,可按照該原理相應調節導線(xiàn)長(cháng)度和寬度,以使其達到要求的功分量與相位值。后續過(guò)程仍按照此思路向下進(jìn)行,即可把整個(gè)功分器的各微帶線(xiàn)長(cháng)度、寬度算出,從而完成整個(gè)功分器的計算。按照本文中印刷陣列各個(gè)端口饋電幅度和相位的需要,將計算出的尺寸代入CST中,建立的功分器模型為:
圖9微帶功分器模型
其s參數為:
圖10功分器幅度仿真結果
圖11功分器相位仿真結果
將計算的結果與仿真結果相互對比可見(jiàn),該功分器理論值與實(shí)際仿真值具有非常好的一致性,能達到要求的性能指標。將其與前面的五個(gè)單元陣列天線(xiàn)相連,并使其很好地匹配,從而完成整個(gè)陣列天線(xiàn)的計算仿真過(guò)程。
5總結
印刷振子天線(xiàn)由于其獨特的結構而具有許多優(yōu)點(diǎn):剖面薄、體積小、重量輕,具有平面結構,易于與載體共形,饋電網(wǎng)絡(luò )可與天線(xiàn)集成,適用于印刷電路批量生產(chǎn)等,已經(jīng)成為集成化天線(xiàn)的主角。在現代雷達及通信系統的應用中,由印刷陣列天線(xiàn)來(lái)實(shí)現所要求的波束形狀已成為主流方向之一,因此對它的研究具有重要的意義。但需要指出的是:當陣列單元數目較多時(shí),由于足夠的綜合的自由度,上述方法通常效果較好。然而當單元數目較少時(shí),其有限的自由度使綜合中會(huì )出現較大的結果。在這種情況下,通常需要用到優(yōu)化方法,關(guān)于這方面的內容,還正在研究之中。
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