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随着通信系统的不断发展,对天线带宽、方向图等特性都有很高的要求。而印刷振子天线又以体积小、结构简单等特点成为研究热点。论文以宽频带微带振子天线为研究对象,进行了数值分析与工程设计,本文的工作和贡献主要包括:
宽频带微带振子天线单元的分析与设计:本文实现了一种采用Balun结构馈电的新型宽频带微带振子天线,通过在天线表面上刻蚀不同形状槽结构拓展频带宽度,得出了在刻槽面积相等时,刻蚀圆形槽的天线辐射特性最理想的重要结论。同时改变振子形状大大减小了天线的尺寸。计算结果表明:该天线回波损耗带宽有了很大的提高,并且增益高,交叉极化低。本文对设计的天线单元进行了加工,实测与计算结果达到了比较好的吻合。
宽频带微带振子天线反射板的分析与研究:首先设计矩形和圆形两类反射板,以研究不同形状反射板对天线辐射特性的影响,然后重点研究了带侧边缘的反射板对天线增益、前后比和方向图特性的影响,仿真结果表明天线单元的最高增益提高到了14dB左右,前后比也达到了22dB,E面方向图在整个频带内在±2。之间,H面方向图在整个频带内在±5°之间。最后得出结论通过改变反射板结构的尺寸参数可以得到所需的天线方向图。
双极化微带振子天线的分析与设计:在前面天线单元的基础上设计了一种新型双极化天线,把微带振子天线单元十字交叉放置,方便的实现双极化,本文设计的双极化天线在两个极化端口上相对带宽均达到45%以上,端口隔离度优于-25dB,交叉极化很低。结果表明该单元获得宽频带和高隔离度特性,制作简单,便于广泛应用。
综上所述,论文在原有振子天线的基础上,对如何改善印刷振子带宽和辐射性能进行了深入的数值分析与详细的实验研究,所设计的天线反射板和双极化天线性能良好,具有指导意义,因此具有较大的工程应用价值。