共面波导馈电的新型圆极化天线阵列

发布时间：2021-04-01 21:25

　　提出了一种新型共面波导（CPW）馈电的1×2圆极化阵列天线及改进后的2×2阵列天线.为了改善阵列天线的圆极化轴比带宽,将顺序旋转馈电技术与共面波导-槽线馈电网络相结合,设计了用于微带贴片天线的新型馈电网络.仿真与实测结果证明,该类型的馈电网络可以同时改善阵列天线的阻抗带宽与轴比带宽.实测结果表明,1×2线阵的阻抗带宽与轴比带宽分别为3.79%和16.41%.2×2面阵的阻抗带宽与轴比带宽分别为3.61%和10.83%. 

【文章来源】：四川大学学报(自然科学版). 2017,54(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１１×２阵列天线结构Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｏｆｔｈｅ１×２ａｒｒａｙ

～５０Ω的共面波导过渡结构，方便与５０Ω同轴线匹配．优化后的２×２阵列天线尺寸如表２所示．表２优化后的２×２阵列天线尺寸Ｔａｂ．２Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅ２×２ａｒｒａｙ参数尺寸（ｍｍ）参数尺寸（ｍｍ）ｈ１ｌ＿ｄ４．２３Ｇ０．３０ｌ＿ｅ６．７０Ｗ３ｌ－ｆ９Ｗ＿ｓ７２ｌ－ｇ８Ｌ＿ｓ６５ｌａｍｄａ３７．３４ｌ＿ａ２．９１ｄ＿１８．２８ｌ＿ｂ１２．３９ｄ＿２１２．９４ｌ＿ｃ１．８０图２２×２阵列天线结构Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｏｆｔｈｅ２×２ａｒｒａｙ３天线仿真与测试结果根据上述设计参数，以ＦＲ４介质板为基础分别加工了一个１×２阵列天线和一个２×２阵列天线，它们的实物图如图３和图４所示．图３１×２阵列天线实物图Ｆｉｇ．３Ｔｏｐｖｉｅｗａｎｄｂｏｔｔｏｍｖｉｅｗｏｆｔｈｅ１×２ａｒｒａｙ图４２×２阵列天线实物图Ｆｉｇ．４Ｔｏｐｖｉｅｗａｎｄｂｏｔｔｏｍｖｉｅｗｏｆｔｈｅ２×２ａｒｒａｙ１×２阵列天线的回波损耗（｜Ｓ１１｜）和轴比（ＡＲ）的仿真与实测结果如图５所示．可以看出，仿真与测试结果吻合的较好，误差主要由天线加工误差导致，比如槽线缝隙宽度误差，圆形贴片半径误差等．同时，ＳＭＡ接头与共面波导之间的焊接也会产生误差．３－ｄＢ轴比带宽的测试结果为５．６９～５．９１ＧＨｚ（３．７９％），测试的阻抗带宽为５．３７～６．３３ＧＨｚ（１６．４１％）．｜Ｓ１１｜幅值在整个３－ｄＢ轴比带宽内均小于－１０ｄＢ．图６描述

寸（ｍｍ）ｈ１ｌ＿ｄ４．２３Ｇ０．３０ｌ＿ｅ６．７０Ｗ３ｌ－ｆ９Ｗ＿ｓ７２ｌ－ｇ８Ｌ＿ｓ６５ｌａｍｄａ３７．３４ｌ＿ａ２．９１ｄ＿１８．２８ｌ＿ｂ１２．３９ｄ＿２１２．９４ｌ＿ｃ１．８０图２２×２阵列天线结构Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｏｆｔｈｅ２×２ａｒｒａｙ３天线仿真与测试结果根据上述设计参数，以ＦＲ４介质板为基础分别加工了一个１×２阵列天线和一个２×２阵列天线，它们的实物图如图３和图４所示．图３１×２阵列天线实物图Ｆｉｇ．３Ｔｏｐｖｉｅｗａｎｄｂｏｔｔｏｍｖｉｅｗｏｆｔｈｅ１×２ａｒｒａｙ图４２×２阵列天线实物图Ｆｉｇ．４Ｔｏｐｖｉｅｗａｎｄｂｏｔｔｏｍｖｉｅｗｏｆｔｈｅ２×２ａｒｒａｙ１×２阵列天线的回波损耗（｜Ｓ１１｜）和轴比（ＡＲ）的仿真与实测结果如图５所示．可以看出，仿真与测试结果吻合的较好，误差主要由天线加工误差导致，比如槽线缝隙宽度误差，圆形贴片半径误差等．同时，ＳＭＡ接头与共面波导之间的焊接也会产生误差．３－ｄＢ轴比带宽的测试结果为５．６９～５．９１ＧＨｚ（３．７９％），测试的阻抗带宽为５．３７～６．３３ＧＨｚ（１６．４１％）．｜Ｓ１１｜幅值在整个３－ｄＢ轴比带宽内均小于－１０ｄＢ．图６描述了２×２阵列天线的回波损耗（｜Ｓ１１｜）和轴比（ＡＲ）的测试与仿真结果．与１×２阵列天线的情况类似，测试与仿真结果间的误差可能由加工误差及接头焊接引起．测试得到的３－ｄＢ轴比带宽为５．７１～５．９２ＧＨｚ（３．６１

【参考文献】：
期刊论文
[1]介质覆盖层对微带天线带宽的展宽作用[J]. 郑治,陈星,许光辉,王昊,黄卡玛.  四川大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]利用线极化天线快速测量圆极化天线轴比的方法[J]. 李南京,冯引良,王建飞,党娇娇.  红外与激光工程. 2013(08)



本文编号：3113996