基于人工磁导体的低剖面偶极子天线设计

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近年来无线通信发展迅速,对无线通信中不可或缺的部件——天线提出了小型化、宽频带以及多频段的设计要求。本文基于人工磁导体(AMC)结构的同相反射特性,研制了低剖面基站天线单元,低剖面印刷偶极子天线及其阵列。首先,通过选用两个相对的矩形开口环结构作为天线辐射单元和AMC结构的组成单元,研制了面向基站应用的低剖面天线,测试与仿真结果吻合较好,实测相对带宽大于40%,天线单元增益为7.3~8.5dBi。其次,通过仿真对比了四种典型AMC结构作为反射板时天线的驻波特性,得出环形AMC结构作为反射板时天线具有相对较好的性能。因此,采用环形AMC结构反射板,研制了低剖面的偶极子天线单元、共轴二元偶极子阵列天线及2×2偶极子阵列天线。测试结果表明:偶极子单元的相对带宽为39.2%,通带内增益范围为7.5~9.5dBi;共轴二元偶极子阵列天线相对带宽为44.1%,通带内增益范围为7.6~11.8dBi;2x2偶极子阵列天线的相对带宽为45.8%,通带内增益范围为7.5~12.5dBi。以上指标均满足设计要求。
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