超短波宽带高增益稳定度全向阵列天线设计
2020-05-09潘昱旭郭庆功
无线电通信技术 2020年3期
张 欢,潘昱旭,郭庆功
(四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065)
0 引言
超短波频段天线具有远视距通信特性,在各个领域的远距离通信中得到广泛的应用,尤其是海陆空点对点的远距离通信系统中。微带天线具有低剖面、易加工、成本低、能与有源器件集成等优点,随着无人机、特殊飞行器等无线通信系统应用需求的增长,要求微带天线获得更宽的带宽和更稳定的增益。研究者们提出阻抗加载[1-4]、新型并联馈电网络[5]、寄生技术[6]、U型槽[7]等一系列方法来拓展微带天线带宽。其中,文献[1]设计了一种共面波导馈电印刷全向偶极子阵列天线,通过添加阻抗调谐器(馈电处添加金属条)获得16.3%的阻抗带宽;文献[3]提出了一种安装在无人机上的宽带全向垂直极化天线;通过在添加短路引脚将阻抗带宽拓展为24.7%;文献[7]设计了一种宽带双波束微带天线,用U型槽技术实现了天线带宽的展宽,获得11.8%的阻抗带宽。然而,拓展的带宽仍然无法满足天线在某些频段的应用,并且在频段内全向特性相对较差,增益稳定性较低。为解决增益稳定性问题,研究者们提出开槽技术[8-10]来获得频带内平坦增益,文献[8]提出了一个基于基片集成波导技术的双开槽介质基片稳定增益印刷对数周期偶极子天线,通过引入开槽介质基板,使天线的阻抗带宽不明显地偏移,有效地提高了天线的低频增益,实现在33%的阻抗带宽内天线的增益稳定度为±0.75 dB。上述设计虽获得较为平坦的增益,但天线尺寸普遍偏大,无法满足许多实际工程需求。……
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