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1、38雷达与对抗 2004年 第2期X一种宽频带微带天线的设计XX 徐 勤 (南京船舶雷达研究所,江苏南京210003)摘 要:介绍了宽频带渐变式微带缝隙天线的工作原理、设计参数及其对电性能的影响,设计了一种结构简单的天线形式,给出了该天线工作于S、C频段的结构尺寸以及VSWR、辐射方向图的仿真和测试数据曲线,两者之间有很好的一致性,并对影响天线性能的关键参数进行了误差计算。结果表明:在加工精度可达到的范围内,对天线性能的影响不大。该天线可应用于宽频带单极化、双极化阵列天线单元或反射面天线馈源。关键词:雷微带天线;宽
2、频带;馈源;阵列单元中图分类号:TN822.8文献标识码:A文章编号:100920401(2004)0220038204AdesignofbroadbandmicrostripantennaXUQin(NanjingMarineRadarInstitute,CSIC,Nanjng210003,China)Abstract:Theoperatingprincipleanddesigningparametersofthebroadbandmicrostripslotantennaanditsinfluencetotheelectri
3、calpropertyareproposedinthispaper.Asimpleformofantennaisde2signed.Thescantlingofstructure,VSWR,thesimulationoftheradiationpatternandtestingdatacurveoftheantennaoperatingonSandCbandswithaconsistencybetweenthem.Anerrorcalcu2latingtothekeyparameterinfluencingtheantennap
4、erformanceiscarriedthrough.Theresultsshowthattheaccessiblemachiningprecisionrangewilltakelittleinfluenceontheantennaperfor2mance.Theantennaisapplicabletothearrayantennaelementwithbroadbandsinglepolarizationanddualpolarizationorantennafeedsourcewithreflectingsurface.K
5、eywords:microstripantenna;broadband;feedsource;arrayelement1 引 言馈电线与自由空间之间的阻抗变换网络。槽线的窄端区域决定了高频端的辐射,而张开的口径区域则决定通常,天线工作的最高频率与最低频率之比大于了低频端的辐射。虽然它们的结构形式不完全相同,但工作原理及辐射的本质是一样的,如图1所示,为其2,就属于宽频带天线;两者之比大于10,则被认为是典型的结构示意图。超宽频带天线。超宽频带天线的设计是未来天线设计该类天线的辐射情况与微带贴片、微带振子等不的发展方向之一。本文设
6、计的宽频带渐变式微带缝隙同,它属于端射式行波天线,依赖的是表面波传输,至天线,最早的形式是由P.J.Gibson、Prasad和Mahapa2端口辐射。由于表面波的相速一般低于光速,故渐变tra在1979年几乎同时提出的,它由一段一端很窄另式微带缝隙天线属于一种慢波结构。对于沿传输路径一端按指数式、V型张开或常数未张开的槽线构成,一表面波相速不变的行波天线,存在一个最佳的相速比,般分别称其为Vivaldi天线、LTSA天线或CWSA天它能导致天线获得最大的方向性和更高的增益。但该线。通常采用双面敷铜介质基片制造,微带线印刷在类天
7、线由于缝隙的渐变式张开,其传输相速是变化的,介质基片的一面作为馈电,指数式、V型张开或常数开从而方向性降低,副瓣电平也降低。在与介质基片平口的槽线印刷在介质基片的反面,其作用相当于微带X收稿日期:2004201212XX作者简介:徐勤(1962-),男,江西临川人,南京船舶雷达研究所高级工程师,从事舰戴雷达天线设计。徐 勤 一种宽频带微带天线的设计 39献资料,应用于混频器中的一种独特的“双Y型”微带线2槽线变换,由于其不存在寄生感抗和容抗,而存在固有的宽频带特性。将此“双Y型”微带线2槽线变换与指数式张开的槽线相结合,构成了
8、理论上具有宽频带特性的渐变式微带缝隙天线,关键外形结构如图2所示。图1 渐变式微带缝隙天线典型结构行和垂直的两个主平面,具有良好的对称辐射方向图,辐射场为线极化,使用高介电常数的基片时,尺寸小,重量轻,可获得中等高的增益,最独特的优点就是它的宽频带特性。采用不同
