分齒蝶形超寬帶天線在294�488 MHz駐波比小�2,其-10 dB帶寬194 MHz,相對帶寬達(dá)49�6%�
超寬�(Ultrawide-band)信號是指-10 dB相對帶寬大于20%或者帶寬大�500 MHz的無線電信號?;谠擃愋盘柕某瑢拵Ъ夹g(shù),目前已�(yīng)用于短距離高速無線通信、穿障探�、探地雷�(dá)、災(zāi)難搜�、非接觸�(yī)療檢測、汽車防撞等�(lǐng)��
超寬帶天線作為信號的收發(fā)裝置,直接影響系�(tǒng)的性能。目前常用的超寬帶天線形式主要包括TEM喇叭天線、雙錐天�、對�(shù)周期天線、螺旋天�、Vivaldi天線和蝶形天線等。其中平面結(jié)�(gòu)的蝶形天�(也稱�(lǐng)�(jié)形天�),由立體的雙錐形天線演化而來,具有結(jié)�(gòu)簡單、便于設(shè)計安�、利于低頻輻射等�(yōu)點,已應(yīng)用在超寬帶通信與探測領(lǐng)��
為改善天線寬帶性能,目前基于基本蝶形發(fā)展出了多種衍生結(jié)�(gòu)。如雙蝶形結(jié)�(gòu)、電容加載的條帶狀�(jié)�(gòu)�。其中荷蘭Delft大學(xué)的A.A. Lestari與莫斯科航空�(xué)院Immoreev,I.Ya均提到了不同形式的分齒蝶形天線結(jié)�(gòu),但對于分齒帶來的性能影響,未查閱到具體研究報�。本文以9齒蝶形為例,通過建模仿真,分析了輻射狀分齒的蝶形天�,并研究了不同分齒位置下天線駐波比的變化。研究發(fā)�(xiàn)該種�(jié)�(gòu)可以在保證一定頻段內(nèi)天線性能的同�,減輕天線重�。相對于基本蝶形天線,分齒結(jié)�(gòu)會使天線輸入VSWR在中間頻段產(chǎn)生抖�,且抖動頻段直接與分齒位置相�(guān)�
對于本天�,影響其性能的參�(shù)主要包括蝶形張角大小、長寬大�、分齒位置等。可由文�(xiàn)�,蝶形天線張角為90°時相對其他角�,輸入阻抗隨頻率變化更為平坦,具有更好的寬帶特�,因此設(shè)計天線長寬尺寸相�(A=B),張角為直角。通過仿真�(fā)�(xiàn),天線在尺寸的等比例放大的情況下,輸入端駐波比波形基本保持不�,曲線整體向低頻段移�。因此可以在確定天線�(jié)�(gòu)后針對所需頻段�(jìn)行尺寸的等比例調(diào)整。同�,針�1 GHz以下的頻段范�,分齒位置的變化�,天線輸入端駐波比波形變化明顯,而其他參�(shù)變化的影響有�。據(jù)�,確定分齒比例p為關(guān)鍵仿真參�(shù)。以下通過分齒天線與普通蝶形天線的對比,及不同分齒比例下天線性能的變化�(jìn)行分��
針對分齒蝶形天線,在上述基本參數(shù)的基�(chǔ)�(即A=B=200 mm,D=10 mm,n=9,E=A�17),改變分齒比�,研究分齒位置對天線性能的影�。經(jīng)過多組仿真,選取具有代表性的三條曲線(p=2�3�8),如�3所�。對比不同分齒比例的駐波比曲�,可以發(fā)�(xiàn)抖動出現(xiàn)的波段與分齒比例p直接相關(guān)。當(dāng)p增大�(即分齒位置向饋電端靠近時),抖動部分向低頻段移動,并且抖動幅度逐漸變小。其相對原普通蝶形天線重量分別減�35�3��41�8%和46�3%,重量減輕比率逐漸增加�
在相同尺寸下,分齒蝶形天線與普通蝶形天線的駐波比隨頻率變化趨勢相同。在一定頻段,分齒�(jié)�(gòu)會使天線VSWR曲線�(chǎn)生部分頻段的抖動。其次,仿真得出分齒比例p是影響天線性能的關(guān)鍵參�(shù)。隨著分齒比例變�(分齒位置靠近饋電�),分齒天線VSWR抖動幅度變小、抖動頻段向低頻范圍移動,而在其他頻段,分齒蝶形天線與普通碟型天線性能基本一�。因而該類分齒蝶形天線與普通蝶形天線相�,可在保證一定頻段駐波比性能指標(biāo)的同�,減輕天線重量。針�300�480 MHz的頻段要�,設(shè)計試制了一款分齒蝶形天�。實測顯示,天線�294.O�488�6 MHz的頻率范圍內(nèi),天線饋電端VSWR<2,波形平�。其-10 dB帶寬�(dá)194 MHz,相對帶�49.6%,帶內(nèi)VSWR波形平坦,符合超寬帶天線的要�,并且相對同尺寸普通蝶形天線理論重量減輕比率達(dá)41�8�,滿足了�(shè)計需��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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