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《宽带对数周期天线的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第15卷第2期电波科学学报VOl.15NO.22000年6月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEJune2000文章编号1005-0388(2000)02-0157-05宽带对数周期天线的优化设计周建华殷建平张光生(信息产业部电子第36研究所嘉兴314001)摘要通过对LPDA的优化设计研制一种适合方舱结构形式车辆运载的超宽带高增益定向天线在研制过程中较好地解决了LPDA设计中常遇到的反常共振问题实现了天线阻抗与增益在宽频带内的均衡性以及单边平衡架设关键词超宽带;高增益;反常共振;均衡性中图分类号TN821+.6文献标识码A
2、OptimizationofwidebandLPDAZHOUJian-huaYINJian-pingZHANGGuang-shength(Th636El6Ct7onzCR6s6a7ChInstztut6ofmznzst7}ofInfo7matzonIncust7}zaIzng314001Chzna)AbstractAverywide-bandhighgaindirectiOnalantennaiSpreSentedfrOmtheStudyOftheOptimiZatiOnOflOg-periOdicdipOlearrayS(LPDA).Thea
3、ntennaiSSuitablefOrSguare-Shapevehicle.AbnOrmalreSOnanceiSOvercOmeintheStudyOfLPDA-deSignandeguilibratiOnOfimpedanceandgainOftheantennaOverwide-bandiSalSOSettled.KeywordsVerywide-band;~ighgain;AbnOrmalreSOnance;EguilibratiOn当其在工作频带内能形成有效的激活区时天1引言线的前向增益在频带内基本保持均衡且阻抗特性随着通信与通信对
4、抗技术的不断发展对天线良好然而在常规的设计中常常会出现在一系列离的宽频带高增益的要求愈来愈高通过本项目的研散频率点附近的窄频带内发生高的背瓣辐射同时究我们较好地解决了LPDA设计中的反常共振问天线前向增益相应下降即出现反常共振现象题确保了天线宽带性能的均衡性2.2理论分析样机通过综合优化设计并采用YT塑料导轨在常规的LPDA基本原理基础上我们采用优软带作为摩擦副材料较好解决了单边平衡可调实化设计将对数周期偶极天线的设计分为两个部分现了方便灵活使用满足了方舱结构形式车辆存放其一是应用矩量法确定对数周期各偶极子单元上的及运输要求该样机已用于某型号项
5、目中电流分布和阻抗矩阵从而求得天线输入阻抗即内部问题';其二是根据电流分布计算各单元辐射2主要设计思想场叠加而形成的总辐射场从而得天线增益即外2.1基本原理部问题'对数周期偶极天线比例常数z为2.2.1积分算子Ln+lcn+lDn+lXn+l建立如图1(a)所示的坐标系其中未加/'坐标z====(1)LncnDnXn表示观察点加/'表示源区图1(b)为在其表面具间隔因子o为o=cn/(2Ln)=(1z)ctga/4(2)收稿日期1999-11-10158电波科学学报第15卷有均匀电流密度的长为L~半径为a的一个线段,式中:[1分别为集合线上各端
6、口处的电流和L]~[VL]电压矩阵,[YL]是传输线的短路导纳矩阵,取决于集合线的特性阻抗和振子间距,端口总输入电流矩阵:[1]=[1A]+[1L]=-1=[1A]([ZA][ZA]+[ZA][YL])(9)a.阻抗矩阵[ZA]的求解为求解矩阵元素Z设任意线元z(IzA,z,yz,Zz)~(I,y,Z)的间距为1z(Iz,yz,Zz),因此从点到z点的径向矢量为:图1(a)对数周期天数的坐标系图1(b)电流元^^假设对数周期偶极天线各单元上的电流密rz=IIz+ZZz在此,设定一个原点在(I上,而其Z/轴度为J,则有算子方程,y,Z)z与线段的
7、轴相一致的旋转柱坐标系(0/,Z/,Z/),则LOp(J)=Z(J)=(E)(3)将每个单元视作单个的线天线,则对第P个单元的在该坐标系中,线段z中心的相应坐标为:算子为Z/=-Zz=Z-Zz,0/=Iz(1O)对图1中线段在线段z中心处的观察点产生L/2-/~/pLOpp(J)=2G(1,1/)dZ/(4)的场可以写成8Tj-Lp/2式中:-LOp(J(Z))=EOOz=IE0+ZEZ(11)exp(-k1)式中IOO分别为I~Z轴的单位矢量,2~ZG(1,1/)=5[(1+jk1)(21-1而23a)1~/L/222222+ka1](5)E
8、0=[(1+jk1)(21-3a)4Tjk-L/222221=~(I-I/)+(y-y/)+(Z-Z/)+a222exp(-jk1)+ka1]5dI(
