基于金属环与缝隙环的双极化天线设计
2019-01-10李文强付培忠董玉仅
自动化与仪表 2018年12期
李文强,付培忠,董玉仅
(1.鲁东大学 后勤处,烟台 264001;2.烟台节能监察支队,烟台 264000;3.山东隆华文化发展有限公司,烟台 264000)
双极化天线可用于接收不同极化的电磁波,用来估计入射电磁波的极化与DOA等信息。因此双极化天线广泛地应用于雷达系统对目标进行检测、定位和跟踪,其中电磁波的极化信息还可用于目标识别。在雷达系统中大型相控阵天线系统需要几十个甚至几百个双极化天线单元,因此会严格控制每个天线元件的成本以及结构复杂度。然而,简单的天线结构及紧凑的馈电网络与低成本通常不能同时实现[1-2]。因此,结构简单和低成本的双极化天线在大型相控阵天线中更具竞争力。
偶极子天线是实现双极化天线的一种常用线性极化天线。与线形偶极天线相比,方形环偶极天线有更宽的阻抗带宽[3]。与小环形天线相比,大环形天线具有较好的辐射电阻[4]。环形天线作为磁偶极子,可以实现水平极化和全向辐射,被广泛用做基站天线[5]。利用交错耦合线可使电流在圆环上保持均匀同向,进而产生全向辐射图,没有交错耦合线的电流在圆环上不均匀且有相移,电流在圆环的顶边和底边方向相同,所以最大辐射方向为圆环的法线方向。对于雷达系统中的相控阵天线,每个天线单元通常需要在天线法向面辐射。因此,在金属环路两侧提供同相电流的大型金属环形天线可以满足相控阵天线要求。所以,偶极子金属环形天线或单极子金属环形天线可作为实现双极化天线中其中一个极化方向的天线[6]。……
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