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1、第23卷第3期电波科学学报Vol.23,No.32008年6月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEJune,2008文章编号100520388(2008)03205652073一种宽带圆极化微带天线阵的设计与制作1,2☆111项阳钱祖平赵守俊吴恒(11解放军理工大学通信工程学院,江苏南京210007;21总参谋部第63研究所,江苏南京210007)摘要文章利用天线的等效电路模型,分析了展宽天线阻抗和轴比频带的原理。提出了利用Wilkonson功分移相器结合翻转容性馈电结构来展宽微带天线的阻抗带宽和轴比带宽的方法。设计了工作频率为1.268GHz、轴比小于3d
2、B的相对带宽为44.4%、在此频带内驻波比小于1.5的天线单元;并利用这样的天线单元组成四元圆形阵列,制作了天线阵,测试结果为圆极化带宽为23.8%,驻波比小于1.5,增益大于8dB。关键词轴比带宽;四元阵;功分器;移项器中图分类号TN24文献标志码ADesignandrealizationofabroadbandcircularlypolarizationmicrostripantennaarray1,2111XIANGYangQIANZu2pingZHAOShou2junWUHeng(1.People′sliberationarmy,Universityofscience&
3、technology,Instituteofcommunication&eletronics,NanjingJiangsu210007,China;2.The63rdResearchInstituteofPLAGeneralStaffHeadquarters,NanjingJiangsu210007,China)AbstractAbroadeningmicrostripantennabandwidthmethodusingWilkinsonPowerDividerseriesphaseshifterandinversecapacitiveprobefeedstructureis
4、proposed.Therealizationofbroadeningimpedanceandcircularpolarizationaxisratiobandwidthisanalyzedaccordingtoequivalentcircuitmodel.Elementaryantenna′srelativecircularpolarizationaxisratio(≤3dB)bandwidthachieve44.4%,Simultaneitythereflectanceisbelow-15dB.Four2cellrotundityarrayusingtheElementar
5、yantennaisdesigned,andthearray′saxisrationbandwidthis23.8%,Simultaneity,Thetotalgainisalwaysmorethan8dBinthebandwidth.Keywordsaxisratiobandwidth;four2cellantennaarray;powerdivider;phaseshifter带平面阵列结构更便于准确地控制贴片单元之间的1引言相对位置,提高估计来波方向的精度。但这也使得随着现代微波通信的发展,宽频带圆极化微带在设计过程中不得不考虑微带介质中的表面波所带天线越来越受到人们的关
6、注。而其低剖面、重量轻来的互耦影响。且不同的馈电形式对带宽影响很等特点使其更便于制作,应用更加广泛。在波达方大。若使用单层微带双馈形式,其圆极化相对带宽[1,2]向角的估计的天线阵列设计和实现的过程中采用微可达20%。开槽耦合的馈电形式可以在贴片上3收稿日期:2007204201☆E2mail:xiangyang2110@163.com565566电波科学学报第23卷激励起两个正交的谐振模式,获得很好的圆极化效个空间的等效介电常数,同时由于容性馈电电路的果,但开槽耦合带来了天线阻抗带宽和轴比带宽的存在,根据公式计算得到的贴片半径必然比实际半[3,4]限制。文献[5]改进了开槽耦
7、合馈电形式,使其径要大。带宽得到了大幅提高。文献[6]用Wilkinson功分介质板的介电常数为2.54,损耗角正切为移相电路和容性耦合结构的馈电形式并使用空气夹0.001。在设计的过程中,为了使整体天线的面积最层,使得贴片天线的阻抗带宽和轴比带宽展宽到了小,就要尽可能地使贴片和功分移相器在垂直方向40%,带内增益保持在5dB以上。文献[7]中利用上重合的面积最多。这要求在设计馈电电路时要尽Wilkinson功分移相电路和L型探针馈电这种新颖量和天线馈电点相匹配,但过多的微带折弯将使得的馈电
