射頻仿真目標陣列寬帶天線研究與設計.pdf

1、隨著射頻仿真技術的快速進步，仿真系統(tǒng)目標陣列中天線也正朝著小型化、寬帶化、功能多樣化的方向發(fā)展，因此，適用于射頻仿真系統(tǒng)的小型化寬帶天線的研究具有重大意義。根據(jù)射頻仿真系統(tǒng)對天線的指標需求，本文分別對寬帶圓極化平面Archimedes螺旋天線、寬帶雙極化喇叭天線進行了研究與設計。
　　本文主要工作內容與所涉及的創(chuàng)新點主要包括以下幾個方面：
　　1．研究和設計了一款工作于0.4~3GHz的平面Archimedes螺旋天線。該天

2、線將臂寬與臂間距相等的雙臂Archimedes螺旋線作為輻射單元，具有自補特性，能夠實現(xiàn)寬帶內的阻抗匹配；采用漸變微帶巴倫對輻射單元進行饋電，并針對其縱向尺寸較大的缺點進行了小型化改進，將直線型微帶巴倫改進為彎折的曲線型微帶巴倫；同時，為使得天線能夠單向輻射，設計了反射背腔。仿真結果表明，在0.4~3GHz頻帶內，駐波比均低于2，輻射方向圖沒有波瓣分裂，且?guī)仍鲆嫫椒€(wěn)。最后對小型化饋電結構的螺旋天線進行了實物制作和測試，測試結果與仿真結

3、果基本吻合。
　　2．研究和設計了一款工作于0.4~2GHz的寬帶雙極化圓喇叭天線。采用四脊波導雙饋電來實現(xiàn)圓喇叭天線的寬帶化和雙極化特性，并針對此頻段內天線尺寸過大的缺點進行了相應的改進，保持喇叭段及脊片結構大小形狀不變，將天線按照所要求的尺寸截斷，并在截面脊片上進行圓弧加載，從而在保證設計指標的前提下實現(xiàn)了天線的小型化。仿真結果表明，在0.4~2GHz頻帶內，天線兩個端口駐波比均低于3，端口隔離度大于30dB，輻射方向圖沒有波

4、瓣分裂，具有良好的輻射特性。然后根據(jù)最終模型對0.4~2GHz小型化雙極化喇叭天線進行了實物制作和測試，測試結果與仿真結果吻合良好。
　　3．研究和設計了一款工作于20~50GHz的寬帶雙極化圓喇叭天線。與第二款天線類似，同樣采用四脊波導雙饋電來實現(xiàn)天線的寬帶化和雙極化，并針對天線增益低于設計指標的不足對天線進行改進，保持脊片結構尺寸不變僅增加喇叭段長度。仿真結果表明，在20~50GHz頻帶內，兩個端口駐波比均低于2.5，端口隔離