非交叉馈电的印刷对数周期天线的频域特性

作者：时间：2014-05-07来源：网络收藏

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3.1宽带特性分析

通过对印刷在介质基片正面的10副对称振子的馈电点处的电流密度进行仿真，取1、5、10号三个典型振子的馈电电流进分析，如图2(a)所示。三个对称振子的谐振频率分别为3.4GHz、6.3GHz、9.5GHz，频率跨度很大，如果振子的数目足够并且间距适当，必然会使天线成为超宽频带的天线，本文天线的振子数目为10个，最终天线馈电处的电流就形成了如图2(b)所示的具有超宽频带的电流，从而使天线的反射系数在超宽频带内（3.23-9.84GHz）低于-10dB，如图2(b)所示。

（a）振子表面电流

（b）集合线表面电流

图2天线金属表面电流仿真结果

3.2定向辐射特性分析

通过对印刷在介质基片正面的10副对称振子的馈电点处的电流密度进行仿真，根据仿真结果绘制了3个频点处的各个对称振子的馈电幅度（归一化后）值和相位值，如图3所示。

（a）3.4GHz （b）6.3GHz （c）9.5GHz

图33个频点处的各个对称振子的馈电幅度和相位

图3(a)表明，在f1=3.4GHz处，按照电流幅度值由大到小排列，前三位是1-3号振子，也就是较长的三个振子，将这三个振子的电流密度用相量表示，则1-3号振子的相位依次减小。同样地，在f2=6.3GHz和f3=9.5GHz的典型频率处有类似的规律。电流幅度前三位的振子辐射就可以基本上描述整个10个对称振子所组成的天线阵的辐射规律。由于振子的序号越大，则其上的电流相位越小，则根据天线阵的理论可以说明天线的辐射是向着短振子一端辐射。图4-图5给出了三个主要振子所组成的天线阵的和对数周期天线在相应的典型频点处的辐射方向图的仿真结果，说明对数周期天线在工作频带内的固定频点处的辐射特性可以用谐振于这个频点附近的三个主要对称振子所组成的阵列等效计算。这样就解释了本文所设计的非交叉馈电的印刷型对数周期天线的辐射机理。