孔庆龙，许庆丰

（船舶重工集团公司723所，扬州225001）

0 引 言

印刷对数周期偶极子天线（PLPDA）为非频变结构，具有宽带、宽角特性，且其结构简单，易于加工，在雷达、通信侦察系统阵列天线中应用广泛。天线采用印刷电路工艺，将辐射振子印制在介质基片的两面。由于最长辐射振子的尺寸与最低工作频率的半波长相比拟，在一些空间受限的场合或组阵的情况下，传统PLPDA的应用受到限制，因此工程上对PLPDA的小型化研究一直不断，主要有终端电容加载、电感加载、单元弯折［1－2］以及分形天线技术［3－4］等方式。

分形结构具有空间填充和自相似性2个主要特点，能够有效地缩减天线的尺寸。分形天线单元具有宽带、多频带、缩减尺寸等优点。对于相同长度的普通偶极子和分形偶极子，分形偶极子具有更低的谐振频率，从而实现缩减尺寸的目的。本文从矩形折线分形（FRC）结构出发，介绍并讨论了FRC结构偶极子天线在缩减PLPDA横向尺寸方面的应用，实测对比分析了小型化后的矩形折线分形印刷对数周期天线（FRC－PLPDA）与传统PLPDA在增益、方向图等方面的性能差异。

1 FRC－PLPDA的设计原理

1.1 普通 PLPDA 设计［5］

PLPDA的设计一般是在传统圆柱振子对数周期阵列的基础上，考虑微波介质基片的影响，对天线参数进行适当的调整修正得到。一般对数周期天线由空气集合线与圆柱振子组成，其几何尺寸由比例常数τ与间隔常数σ决定：

式中：Ln为第n个振子长度；dn为第n个与第n＋1个振子间的距离。

比例常数τ与间隔常数σ的选取主要综合考虑天线的增益以及天线的波束宽度的要求决定，τ、σ与增益、波束宽度的关系在文献［1］中给出，天线振子的最大尺寸与最小尺寸以及振子个数的计算均与常数τ、σ相关，文献［1］中给出了计算公式。……