一种不平衡H型缝隙馈电的短背射天线设计

发布者:admin 发布时间:2019-10-28 08:33 浏览次数:

  IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 53, NO. 2, FEBRUARY 2005

  )已经广泛应用于移动通信、卫星通信、微波通信、网络覆盖等方面,这主要因为短背射天线的优良性能和紧凑的结构。一般而言,平衡振子的短背射天线,其主要缺点是阻抗带宽窄,此篇

  ,且能保持良好的辐射性能。天线的结构、仿真、实测均在本文加以说明。此天线也是一种工程中很适合应用。

  提出,这种天线通常包含一个半波长的振子、两个反射板及一个反射腔。振子处于两个反射板中间,两个反射板的直径分别是

  时。有时为了提高性能增加外沿的高度,结果却会更加不理想。根据原文作者的研究,如果使用振子馈电除需要巴伦外,其阻抗带宽只能达到1

  一种改变的结构是用波导做馈源,不幸的是这种结构需要一个很大的馈电结构;另一种就是用贴片天线用做短背射天线的馈源,在这种情况下有两个问题需要解决。首先,如果贴片天线放的太低可能造成带宽太窄并且对于弱波结构的背射天线这种馈电会更加困难;其次,如果增加贴片馈源的高度,那么同轴连接器的的芯线就需要加长,这样会造成输入阻抗的寄生感应,引起匹配的因难。另一方面,如果加长同轴转换器的芯线长度也会引起正交极化的增加,破坏了这种天线的优良方向性能。

  最近,有证据显示,中心馈电的缝隙贴片天线能够增加阻抗带宽和方向性特性,并且馈源天线距离反射腔地板大约

  。这种情况主要体现在不平衡馈电的缝隙天线当中。在本文中,我们使用一种新型的缝隙贴片天线代替以往的矩形缝隙贴片天线用作背射天线的馈源。我们利用

  的阻抗匹配。后面我们将论论这种不平衡的缝隙做为两根传输线分析的方法,这样避免了同轴连接器芯线加长的缺点。这种天线结构是第一次被提及,后面将给出仿真及实测数据。这种结构具有良好的阻抗匹配和方向性性能,可以说是一种全新的发明。它将证明为什么不平衡馈电可以做为短背射天线的馈源以及这种结构如何匹配到

  天线的三维图,如后图所示。这是一种近似于短背射天线,包括两个反射器,一个圆型的主反射器和一个方型的副反射器及一个腔体。为了取得精确的数学模型,我们使用方形的副反射器,而不是圆形的副反射器,这样做的目的并不能增加天线的相关性能。这样做是因为代替了传统的振子做馈源的手段,利用

  型缝隙的贴片天线,同时这个贴片天线利用同轴馈电,天线的各种尺寸在图表中列出。和振子做馈源的天线一样,它也有两个反射器和一个腔体进行调节来提高天线的性能,比如高增益低旁瓣等。我们选择这个腔体和副反射器的原因如下:

  、这种结构更能像一个罐子,这样可以利天线的外壳来固定副射器的位置。这种

  型缝隙、同轴连接器芯线、短路针结合在一起,正好实现了天线的良好匹配性能且实现了阻抗带宽的增加。通过仿真,取得的相关数据是表一出列出。这个短背射天线的整体数据如下,腔体高

  时有非常小的后瓣和不明显的旁瓣,这种波束宽度的减小是因为频率的增加导致天线缝隙电长度的增加。我们比较了一下

  之前时。这个数值比方向性系数稍低,这也体现了短背射天线的很高的辐射效率,实际上,我们仿真揭示了这种短背射天线%

  )快一些,这主要规因于缝隙的电长度的增加。这也说明了为什么这种天线比一般的振子馈电用作馈源的天线体积要大一些的原因所在。因为缝隙的效率只有


上一篇:单选] GPS天线距离其它的发射天线(背向)水平距    下一篇:基站定向天线背后辐射大吗?