帶短路匹配枝節(jié)的微帶全向天線(xiàn)設(shè)計(jì)與分析
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天線(xiàn)頂端加載λg／4短路匹配枝節(jié)后，天線(xiàn)上的電流分布隨之發(fā)生變化。當(dāng)波傳到天線(xiàn)頂端經(jīng)過(guò)λg／4單元時(shí)，產(chǎn)生90°相移，經(jīng)過(guò)短路點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生180°相移，再經(jīng)過(guò)λg／4地面時(shí)，又產(chǎn)生90°相移。電流經(jīng)過(guò)短路匹配枝節(jié)后，產(chǎn)生了360°的相移。經(jīng)過(guò)移相后的電流就同原來(lái)的激勵(lì)電流具有相同的相位，從而對(duì)天線(xiàn)起到電流補(bǔ)償?shù)淖饔茫３至颂炀€(xiàn)上電流的平衡。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/156568.htm
天線(xiàn)的實(shí)物如圖10所示。天線(xiàn)采用厚度為1．5 mm，相對(duì)介電常數(shù)為2．65的介質(zhì)板，底部采用50 ΩSMA接頭饋電。在實(shí)際制作中，天線(xiàn)陣子長(zhǎng)度要略小于仿真長(zhǎng)度，這是由于材料的損耗引起的。一般而言，天線(xiàn)梯形地面的底邊長(zhǎng)λg／2，矩形貼片的長(zhǎng)略小于梯形地面的短邊長(zhǎng)。頂端的λg／4匹配枝節(jié)的長(zhǎng)度也要略小于天線(xiàn)工作波長(zhǎng)的1／4。
表1和圖11分別給出了兩副天線(xiàn)實(shí)測(cè)增益和S11的對(duì)比?？梢钥闯?，天線(xiàn)頂端加載短路匹配后，天線(xiàn)的增益提高了1～1．3 dBi。這是因?yàn)?，頂端加載短路匹配枝節(jié)后，改善了天線(xiàn)的阻抗匹配性能，提高了天線(xiàn)的輻射效率，減小了天線(xiàn)上能量的反射，使得每個(gè)微帶單元上所得到的輻射功率最大，充分利用了天線(xiàn)的口徑效率，從而提高了天線(xiàn)的增益。
3 結(jié)束語(yǔ)
兩副天線(xiàn)的CST仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。實(shí)際測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，天線(xiàn)的實(shí)測(cè)增益均略高于由仿真軟件得到的增益，這主要是由于大地對(duì)天線(xiàn)的影響造成的。在天線(xiàn)頂端加載λg／4短路匹配枝節(jié)后，進(jìn)一步降低了天線(xiàn)的VSWR，提高了增益。天線(xiàn)實(shí)物采用7節(jié)微帶單元級(jí)聯(lián)，總高度25 cm。實(shí)測(cè)平均增益達(dá)9 dBi，如果要獲得更高增益，可以在此基礎(chǔ)上采用更多的微帶單元進(jìn)行級(jí)聯(lián)，是一種高性?xún)r(jià)比的微帶高增益全向天線(xiàn)。
3 結(jié)束語(yǔ)
兩副天線(xiàn)的CST仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。實(shí)際測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，天線(xiàn)的實(shí)測(cè)增益均略高于由仿真軟件得到的增益，這主要是由于大地對(duì)天線(xiàn)的影響造成的。在天線(xiàn)頂端加載λg／4短路匹配枝節(jié)后，進(jìn)一步降低了天線(xiàn)的VSWR，提高了增益。天線(xiàn)實(shí)物采用7節(jié)微帶單元級(jí)聯(lián)，總高度25 cm。實(shí)測(cè)平均增益達(dá)9 dBi，如果要獲得更高增益，可以在此基礎(chǔ)上采用更多的微帶單元進(jìn)行級(jí)聯(lián)，是一種高性?xún)r(jià)比的微帶高增益全向天線(xiàn)。
評(píng)論