采用印刷振子的賦形天線陣
先按1分2不等分,分出5.6dB這組值,即上半部分分出5.6dB,下半部分分出剩下的四個量之和,也就是:即:,將該比例系數(shù)k代入混合線功率分配器方程得:
即為功分器變換段微帶線的阻抗值,將該值代入CST軟件中,并按以下步驟進行:
即可計算出適合的微帶線寬度,微帶線長度為。對于微帶線的拐角切入深度,可按下式進行計算:
則切入深度:
各系數(shù)關(guān)系,如圖所示:
圖8功分器拐角切入深度
通過以上計算,可確定微帶線的尺寸。
此外,由功分器的相關(guān)資料可知:微帶功分器的導線寬度影響功分量的大小,而導線長度則影響各功分量相位的大小,因此,可按照該原理相應(yīng)調(diào)節(jié)導線長度和寬度,以使其達到要求的功分量與相位值。后續(xù)過程仍按照此思路向下進行,即可把整個功分器的各微帶線長度、寬度算出,從而完成整個功分器的計算。按照本文中印刷陣列各個端口饋電幅度和相位的需要,將計算出的尺寸代入CST中,建立的功分器模型為:
圖9微帶功分器模型
其s參數(shù)為:
圖10功分器幅度仿真結(jié)果
圖11功分器相位仿真結(jié)果
將計算的結(jié)果與仿真結(jié)果相互對比可見,該功分器理論值與實際仿真值具有非常好的一致性,能達到要求的性能指標。將其與前面的五個單元陣列天線相連,并使其很好地匹配,從而完成整個陣列天線的計算仿真過程。
5總結(jié)
印刷振子天線由于其獨特的結(jié)構(gòu)而具有許多優(yōu)點:剖面薄、體積小、重量輕,具有平面結(jié)構(gòu),易于與載體共形,饋電網(wǎng)絡(luò)可與天線集成,適用于印刷電路批量生產(chǎn)等,已經(jīng)成為集成化天線的主角。在現(xiàn)代雷達及通信系統(tǒng)的應(yīng)用中,由印刷陣列天線來實現(xiàn)所要求的波束形狀已成為主流方向之一,因此對它的研究具有重要的意義。但需要指出的是:當陣列單元數(shù)目較多時,由于足夠的綜合的自由度,上述方法通常效果較好。然而當單元數(shù)目較少時,其有限的自由度使綜合中會出現(xiàn)較大的結(jié)果。在這種情況下,通常需要用到優(yōu)化方法,關(guān)于這方面的內(nèi)容,還正在研究之中。
波段開關(guān)相關(guān)文章:波段開關(guān)原理
功分器相關(guān)文章:功分器原理
評論