基于印刷工艺的小型化超宽带平面对数周期天线设计
得到的驻波曲线以及增益曲线分别如图3、图4所示；1.5GHz、7.5GHz、13.5GHz、18.5GHz的水平和俯仰维方向图如图5-8所示。
图3 1.5GHz-18.5GHz驻波比曲线
图4 1.5GHz-18.5GHz增益曲线
图5 1.5GHz水平及俯仰维方向图
图6 7.5GHz水平及俯仰维方向图
图7 13.5GHz水平及俯仰维方向图
图8 18.5GHz水平及俯仰维方向图
在几个频点的方向图中，虚线为水平方向，实线为俯仰方向。经过仿真以及调试，得到了比较理想的结果，如图3所示，在1.5GHz - 18.5GHz范围内，驻波满足3的条件，其中2的部分占频带宽度的90%以上。在此频段内，天线的增益基本大于3dB，如图4以及表1所示。
可见天线在频带内保证了端向辐射，在俯仰方向波束宽度变化不大。
表1 天线各频点增益
频率(GHz) | 增益(dB) | 频率(GHz) | 增益(dB) |
1.5 | 1.6 | 10.5 | 4.3 |
2.5 | 5.8 | 11.5 | 4.9 |
3.5 | 5.3 | 12.5 | 2.8 |
4.5 | 5.2 | 13.5 | 5.4 |
5.5 | 5.1 | 14.5 | 4.7 |
6.5 | 5.8 | 15.5 | 5.1 |
7.5 | 5.9 | 16.5 | 4.2 |
8.5 | 3.8 | 17.5 | 4.5 |
9.5 | 4.9 | 18.5 | 3.9 |
4 总结
本文对基于双层介质基板印刷工艺、带线馈电的对数周期天线进行了理论研究以及特性分析。通过总结前人研究，提出将双层印刷对数周期天线进一步小型化、超宽带的设计，采用高介电常数的介质基板并优化振子排布结构，具体设计了一个工作于1.5GHz -18.5GHz的印刷对数周期天线。其尺寸仅为
，在整个工作频带内达到了较好的驻波以及增益特性；从方向图来看实现了定向辐射；满足超宽带、小型化的设计思路；并且天线使用印刷工艺、材料的硬度较大，可以保证结构的平整度和稳定性。以此模型制作的实物有望实现加工精度高、成本低、一致性高以及平整度良好的特点。
参 考 文 献
[1] G. Stette, Standard in the field of satellite mobile and personal communications, Space communi- cations on International Journal, 1995
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[5] 綦凌飞,姚德淼,毛钧杰. 新型印刷平面对数周期天线. 国防科技大学学报,1998, Vol.20 No.3 : 103-105.
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