宽频带宽波瓣准端射圆极化微带八木天线

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1、宽频带宽波瓣准端射圆极化微带八木天线叶喜红何芒（北京理工大学信息与电子学院，北京100081）hemang@bit.edu.cn摘要：基于传统八木天线理论，本文在C波段研究设计了一种宽频带宽波瓣、准端射、圆极化微带八木天线（MicrostripYagi-UdaAntenna）。仿真结果表明，该天线的反射系数小于-10dB以及3dB轴比带宽可以o达到740MHz（13%）；在天线的工作频带内，整个俯仰面范围以及水平面50以上范围内，其增益均不小于0dBi，同时具有较大的前后比R（F/B）。介质基板底面尺寸对天线特性的影响，在本文中进行了适当的参数分析。关

2、键词：宽波瓣，端射，圆极化，微带八木天线ABroadbandandWideBeamwidthQuasi-EndfireCircularPolarizedMicrostripYagiAntennaYEXihong，HeMang（SchoolofInformationandElectronic，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081）Abstract：BasedontheprincipleoftheYagi-Udaantenna，abroadbandandwidebeamwidthquasi-endfiremi

3、crostripantennawithcircularpolarizationforC-Bandapplicationsispresentedinthispaper.The-10dBreturnlossand3dBARbandwidthof740MHz（13%）isachievedsimultaneouslyinthisdesign.Withintheworkingoband，antennagainislargerthan0dBiintheentireelevationplaneandover50inthehorizontalplane，whileal

4、argefront-to-backratioisobtainedaswell.Theeffectofthesizeofthegroundplanebottomtheantenna’sperformanceisalsoparametricallystudiedtooptimizethecircularpolarization.Keywords：quasi-endfire，circularpolarization，microstripYagi-Udaantennaoo[1，2]的倾斜角度达到30~40之间。此后，众多1引言学者对该天线进行了很到分析研究

5、和改进，S.K.Padhi等在X波段应用该天线形式使倾斜角达到随着各种无线通信系统的快速发展，同时具有o[3，4]40左右。GeraldR.DeJean等利用同尺寸、低剖面、低制造成本、易与电路集成以及易与工作相距适当距离的两个贴片代替原微带八木天线的每平台共形的微带天线一直受到大家的关注和青睐。级引向器的孤立贴片，得到更高的高增益和更大的一般的微带天线具有边射特性，但是可以通过在贴[5，6]前后。然而，除了J.Huang在设计的天线实现片前后适当增加寄生贴片（反射贴片和引向贴片）圆极化以外，上述其它设计均为线极化工作模式。并利用贴片之间的互耦将辐射

6、能量引向边缘实现端本文设计了一种宽频带、宽波瓣、准端射、圆[1~6]射。J.Huang提出一种适用L和C波段的微带极化微带八木天线。该天线同时满足反射系数小于-八木天线，该天线的峰值由边射方向向贴片天线边10dB以及端射前向轴比小于3dB的频带宽度可达740MHz（13%），而前述文献中设计的微带八木天基金项目：自然科学基金（60801008）线最大线极化带宽为10%左右，与其相比，本文设·8·计的天线具有更大的带宽。在俯仰面090水2.2工作原理o平面70范围内均具有较大的增益和良好的圆极化位于自由空间中的传统八木天线，激励单元辐特性，

7、且该天线前后比R（F/B），即在90与射出的电磁能量由反射振子反射，再通过空间波耦90的增益比值可以达到13dB。合传递到引向振子，从而实现天线的端射特性。而微带八木天线是在微带天线技术中应用了类似于八2天线结构及工作原理木天线的工作原理，即电磁能量也是经反射贴片的反射作用再由激励贴片耦合到具有引向作用的引向2.1天线结构贴片中。但是，与传统八木天线不同的是，在微带八木天线中不仅存在空间波的耦合，更主要的是依图1为所设计准端射圆极化微带八木天线结构靠介质基板中的表面波进行电磁能量的耦合。传统图。其中，D为激励贴片，R为反射寄生贴片，尺八木天

8、线中，作为天线单元的振子天线在水平面内寸相同的两个贴片D1T和D1B组成第一级寄生引向全向辐射