景小东 刘肃正 王维云

(1.中国西南电子技术研究所,四川 成都 610036;2.陕西烽火诺信科技有限公司,陕西 宝鸡 721006)

0 引言

随着通信技术的发展,对高增益全向天线的需求越来越高。远距离地空通信系统中,在地面站天线低仰角波束范围内,需要实现较高的增益以满足通信距离要求。尤其在机场等地面基站远距离、低仰角通信系统中,由于通信目标可能出现在任意方向,在满足大功率、高增益需求的同时,需要天线方向图能够实现水平360°覆盖。而对于安装在高处的远距离通信天线通常需要做防雷电处理。

传统基站天线系统中,全向天线的应用很广泛,文献[1]～[4]提出了几种应用于移动通信基站的高增益全向天线,最大辐射方向在水平面,仰角增益较低。文献[5]提出了一种赋形天线,由于波束赋形范围较小,通信范围受限。文献[6]～[7]提出了2种采用遗传优化算法实现宽角度波束赋形的天线,弥补了方向图波束覆盖的不足,但由于天线形式限制无法满足远距离通信系统大功率的需求。

本文设计了一种大功率高增益全向赋形天线,工作频段为1.41～1.46 GHz。天线采用印刷偶极子天线作为天线单元进行赋形设计,通过遗传算法优化阵元激励幅度和相位进行馈电,使天线在低仰角范围内具有较高的增益,4组赋形子阵列360°均匀分布,实现方向图全向覆盖。通过适当增加印制板覆铜厚度满足大功率需求,同时在天线中心设计避雷针起防雷作用。仿真设计并加工制作了天线实物,测试结果表明,该天线适用于地面站远距离通信系统。……