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日期:2018-10-18 | 作者:缅甸小勐拉

一种CPW馈电的宽带圆极化缝隙天线详教程

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  圆极化技术作为天线理论和应用的一个重要分支,在通信及电子对抗等领域中得到广泛应用。目前的圆极化天线主要以微带天线为主,但微带天线由于近似处理较多,所以设计的准确性并不太好,另外微带天线的频带也较窄,普通的单馈电圆极化微带天线%,同时介质基片的离散性也会影响到谐振频率的准确性。共面波导(CPW)馈电的平面天线由于其辐射单元和馈电单元在同一平面内,易于和有源器件集成从而形成多种馈电方式,近年来受到了较多的关注,但是大部分圆极化宽带天线是用微带线馈电,关于CPW馈电的圆极化平面天线 天线设计

  天线所示,在厚度为h,介电常数为,边长为G的正方形介质板上开了一个边长为L的正方形缝隙,缝隙中引出两个连接的椭圆形金属片。该天线的CPW馈电,CPW激励长度为L3,宽度为Wf,伸出激励带条长度为L2,宽度为基板选用h=0.8mm,=4.6的介质材料,边长G=60mm,Wf=3.1mm,g=0.3mm。

  采用HFSS软件对椭圆金属片的位置及尺寸进行参数分析,优化设计出该天线的最佳结构尺寸。最终得出的结构参数为L=40mm,L1=17.5 mm,L2=23mm,L3=5mm,两个主半径为10mm,比率0.25的椭圆金属片相连接,置于正方形缝隙对角线 仿线给出了该天线轴比的实测结果和HFSS仿线GHz,相对带宽达到了10.4%。图3给出了天线S参数随频率变化的曲线%,由此可见,天线具有很宽的阻抗和轴比带宽。

  图4给出了天线的增益仿线GHz之间,增益变化均《1dB,具有很宽的1dB增益带宽。而在3dB轴比带宽内(2.32-2.57GHz),天线dB之间。

  图2 天线的轴比实测结果和仿线 天线的回波损耗仿线 天线的增益仿线(a)、(b)分别给出了在2.32GHz、2.4

  本文给出了一种由CPW馈电的宽带圆极化缝隙天线的设计方法。通过两个连接的椭圆形贴片,激励出一对相位差90的正交简并模,进而实现圆极化特性。同时,只需将贴片置于矩形缝隙的另一对角上,即可方便的改变圆极化的旋向。该天线结构简单,测试结果表明具有10.4%的轴比带宽,在该频段内,天线dB,所以该天线具有良好的圆极化特性。

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