亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        共面波導(dǎo)饋電的多模天線設(shè)計(jì)*

        2010-09-26 04:28:48
        電訊技術(shù) 2010年2期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)場饋電波導(dǎo)

        (空軍工程大學(xué) 導(dǎo)彈學(xué)院,陜西 三原 713800)

        1 引 言

        多模天線指的是一個天線可以工作在不同的工作模式,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同的功能,對于通信設(shè)備小型化、降低設(shè)計(jì)成本以及解決天線之間的電磁兼容問題有著廣泛的應(yīng)用前景[1-8]。

        文獻(xiàn)[1]中提出了一種耦合漸變橫線天線,通過兩種工作模式實(shí)現(xiàn)了和差波束,然而,文章僅僅是采用矩量法進(jìn)行了分析,并沒有實(shí)現(xiàn)工程上的應(yīng)用。文獻(xiàn)[2]中設(shè)計(jì)了一種新型的轉(zhuǎn)換電路,該電路可以實(shí)現(xiàn)同軸線激勵耦合槽線模式,通過給縫隙天線陣饋電,使天線工作在兩種模式下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一個天線完成兩個功能。之后,E.Gschwendtner運(yùn)用這種新型的轉(zhuǎn)換電路給四臂螺旋天線饋電[3],如果工作在耦合槽線模式下,該天線可以與衛(wèi)星通信;如果工作在共面波導(dǎo)模式下,該天線可以與地面通信,而且,這兩個工作模式不僅可以單獨(dú)工作,還可以同時工作而互不影響。因此,共面波導(dǎo)饋電多模天線的研究有著重要的意義。

        本文設(shè)計(jì)了一個耦合漸變槽線天線,該天線可以工作在共面波導(dǎo)和耦合槽線兩種模式下,并分別產(chǎn)生“和”/“差”兩種截然的波形。本文重點(diǎn)對該天線的饋源部分進(jìn)行研究。

        2 天線結(jié)構(gòu)

        2.1 輻射部分

        為了實(shí)現(xiàn)寬帶的要求,對文獻(xiàn)[1]提出的耦合漸變開槽天線進(jìn)行了改進(jìn),把天線部分由線性漸變開槽改成指數(shù)漸變開槽的形式。因此,本文提出了指數(shù)漸變的CTSA天線,其幾何結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 輻射部分的結(jié)構(gòu)圖 Fig.1 Geometry of the radiated part

        本文對開槽漸變天線采用指數(shù)漸變的形式,在圖1中所示的坐標(biāo)系下,y2-y1隨x滿足指數(shù)變化規(guī)律,假設(shè)上半空間的曲線為函數(shù)f(x),則有:

        ax+b-f(x)=c+ekx

        (1)

        式中,參數(shù)a、b由過點(diǎn)(0,1.8)和點(diǎn)(100,25)的直線方程的求出,參數(shù)c、k通過條件f(0)=1.5、f(100)=0求出。點(diǎn)(0,1.8)是通過與饋源尺寸相同得出的。所以得出:

        f(x)=0.232x+e0.316x+0.5

        (2)

        以上設(shè)計(jì)天線的中心頻率為6 GHz,其波長為50 mm,天線的各項(xiàng)參數(shù)處于設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的邊緣,主要是出于天線小型化的考慮。

        2.2 饋源部分

        本文設(shè)計(jì)的饋源結(jié)構(gòu)如圖2所示,采用低成本的FR4介質(zhì)板,其介電常數(shù)為4.4,高度為1.6 mm;對于端口1與端口2均采用特性阻抗50 Ω的共面波導(dǎo)傳輸線,因此取中心導(dǎo)帶寬度S=3.0 mm,兩端縫隙寬度G=0.3 mm。其它參數(shù)如圖2所示,L1=10 mm,L2=10 mm,L3=6 mm,G2=0.8 mm;為了增加端口2的耦合強(qiáng)度,采用了與中心導(dǎo)帶寬度S1相同的金屬片來設(shè)計(jì)空氣橋結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)兩個空氣橋高于介質(zhì)板為1.6 mm,兩個空氣橋之間相距為iso_L,根據(jù)文獻(xiàn)[2,3]中所述,端口2的工作帶寬可以由iso_L來決定,通常會選取iso_L=λCSL/4,其中λCSL表示共面波導(dǎo)中耦合槽線模式的波長,而對于耦合槽線模式的波長并沒有直接公式可以使用,于是,運(yùn)用傳輸線仿真軟件TxLine2003來計(jì)算槽線的波長作為參考,可以求得,iso_L=10 mm對應(yīng)用槽線在5.5 GHz時的四分之一波長。接下來通過分析變量S1對轉(zhuǎn)換電路特性的影響,本文選取變量S1=3 mm。

        圖2 饋電部分的結(jié)構(gòu)圖 Fig.2 Geometry of the fed-in network

        2.3 整體結(jié)構(gòu)

        把前面設(shè)計(jì)的輻射部分與饋源部分連接,其天線的整體結(jié)構(gòu)如圖3所示,各部分的幾何尺寸與前面所述一致。圖4給出了天線的加工實(shí)物圖。

        圖3 天線的整體結(jié)構(gòu)圖 Fig.3 Geometry of the whole antenna

        4 天線的實(shí)物圖 Fig.4 Fabrication of the antenna

        3 仿真和測試結(jié)果

        圖5給出了端口1(差端口)的回波損耗曲線對比圖,測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好。從仿真結(jié)果可以看出,對于端口1,從5.0 GHz以后,該天線在較寬的頻帶內(nèi)回波損耗均小于-10 dB,而測試的回波損耗在個別頻率點(diǎn)上大于-10 dB。分析原因是,該天線雖然可以看作是兩個開槽天線,但是彼此距離較近,不能簡單地采用單個開槽天線的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時,由于兩個空氣橋的寄生效應(yīng)以及焊接工藝粗糙等因素,使原本超寬帶天線在個別頻點(diǎn)上性能被惡化了。

        圖5 端口1的回波損耗曲線的對比圖Fig.5 Comparison of S11 at port 1in measured and simulated results

        圖6給出了端口2(和端口)的回波損耗曲線的對比圖,測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好。從圖中可以看出,端口2從5.8~7.7 GHz的回波損耗均小于-10 dB。兩個端口頻率特性不同,主要是由于端口1屬于寬頻帶的開槽天線,而端口2工作頻帶較窄,主要是由共面波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)耦合槽線模式的轉(zhuǎn)換電路所限制。

        圖6 端口2的回波損耗曲線的對比圖Fig.6 Comparison of S22at port 2 in measured and simulated results

        圖7給出了天線分別工作于5 GHz、7 GHz和9 GHz時,端口1給天線饋電時天線的遠(yuǎn)場方向圖。從圖可以看出,天線的遠(yuǎn)場方向圖為“差”波束形式,該波束在天線輻射方向上具有-20 dB的零深,并且隨著工作頻率的增加,兩個波瓣逐漸靠近,旁瓣電平逐漸降低,方向性更加明顯。

        圖7 端口1工作時,天線的遠(yuǎn)場方向圖Fig.7 Radiation pattern when fed in port 1

        圖8給出了天線分別工作于6 GHz和7.5 GHz時,端口2給天線饋電時天線的遠(yuǎn)場方向圖。從圖可以看出,天線的遠(yuǎn)場方向圖為“和”波束形式,該波束在最大輻射上均具有較好的極化純度,交叉極化電平小-25 dB,但是,對于“和”波束,天線輻射方向圖存在明顯的不對稱性,這主要是由于饋電部分的不對稱性引起的。

        圖8 端口2工作時,天線遠(yuǎn)場方向圖 Fig.8 Radiation pattern when fed in port 2

        圖9 天線的峰值增益 Fig.9 Gain of the antenna

        圖9給出了工作于不同狀態(tài)時,天線峰值增益隨頻率變化的曲線。從圖中可以看出,“差”波束的峰值增益大于6 dB,“和”波束的峰值增益變化較大,主要是受限于轉(zhuǎn)換電路的影響,在5~7.5 GHz的頻率范圍內(nèi),“和”波束具有較穩(wěn)定的增益。分析天線增益較低的原因:一是由于轉(zhuǎn)換電路的傳輸損耗,二是耦合槽線模式在傳輸進(jìn)程的損耗,三是采用了高損耗的介質(zhì)板。

        4 結(jié) 論

        與大多數(shù)共面波導(dǎo)饋電天線不同,本文設(shè)計(jì)的天線可以工作在共面波導(dǎo)和耦合槽線兩種模式下,并分別產(chǎn)生兩個互補(bǔ)的遠(yuǎn)場方向圖;其中,鑒于耦合槽線模式的不平衡特性,由同軸線直接產(chǎn)生該模式比較困難,設(shè)計(jì)了一種三端口轉(zhuǎn)換電路作為天線的饋電網(wǎng)絡(luò),其中兩個端口為輸入端口,兩個輸入端口工作時可以在輸出端口激勵起共面波導(dǎo)模式和耦合槽線模式,另一個端口連接天線輻射部分。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 康鍇, 章文勛, 耦合漸變槽線天線及其和差波束的矩量法分析[J].微波學(xué)報,2000,16(1): 6-12.

        KANG Kai,ZHANG Wen-xun.Method of Moments Analysis for Sum/Difference Beams of Coupled Tapered Slot-Line Antennas[J].Journal of Microwaves,2000,16(1):6-12.(in Chinese)

        [2] Laheurte J M.Uniplanar monopulse antenna based on odd/even mode excitation of coplanar line[J].Electronics Letters,2001,37(6):338-340.

        [3] Gschwendtner E.Ultra-Broadband Car Antennas for Communications and Navigation Applications[J].IEEE Transaction on Antennas and Propagation,2003,51(8):2020-2027.

        [4] Alpesh U Bhobe,Dejan S Filipovie.Cavity Backed Four-Arm Slot Like Sprial Antenna For Dual Mode Operation[C]//Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium 2003.[S.l.]:IEEE,2003:165-168.

        [5] Filipovic D S, Bhobe A U,Cencich T P.Low-profile Broadband dual-mode four-arm slot spiral antenna with dual dyson balun feed[J].Proceedings of IEE Microwave Antennas Propagation,2005,152(6):527-533.

        [6] Gschwendtner E,Parlebas J,Wiesbeck W.Spiral Antenna with Frequency-Independent Coplanar Feed for Mobile Communication Systems[C]//Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium 1999.[S.l.]:IEEE,1999:560-563.

        [7] Wang J J H,Tillery J K.Multifunction personal and mobile SMM antenna for satellite communications systems[C]//IEEE International Symposium on Antennas and Propagation.Montreal,Canada:IEEE,1997:426-429.

        [8] Gschwendtner E,Wiesbeck W.Multi-Service Dual-Mode Spiral Antenna for Conformal Integration into Vehicle Roof[C]//Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium 2000.[S.l.]:IEEE,2000:1532-1535.

        猜你喜歡
        遠(yuǎn)場饋電波導(dǎo)
        一種低軌通信衛(wèi)星單天線饋電鏈路切換方法
        航天器工程(2023年2期)2023-05-31 08:06:32
        電磁軌道炮饋電方式分析及耦合仿真研究
        基于多種饋電方式的毫米波微帶天線對比研究*
        一種新型波導(dǎo)圓極化天線
        基于仿真與實(shí)測的列車遠(yuǎn)場氣動噪聲分析
        一種脊波導(dǎo)超寬帶濾波器
        電子制作(2016年11期)2016-11-07 08:43:34
        一種帶寬展寬的毫米波波導(dǎo)縫隙陣列單脈沖天線
        某種陣列雷達(dá)發(fā)射通道遠(yuǎn)場校準(zhǔn)簡易方法
        四點(diǎn)饋電的雙極化單層微帶背腔天線
        戰(zhàn)斗部遠(yuǎn)場水下爆炸對艦船沖擊損傷評估
        人妻精品久久一区二区三区| 狼狼综合久久久久综合网| 久久久老熟女一区二区三区| 色爱区综合激情五月综合小说| 国产三级视频在线观看视主播| 黑丝美腿国产在线观看| 久久精品中文字幕无码绿巨人| 久久天天躁狠狠躁夜夜躁2014| 八戒网站免费观看视频| av天堂线上| 一区二区三区日本美女视频| 包皮上有一点一点白色的 | 国产v片在线播放免费无码| 小鲜肉自慰网站| 美女在线国产| 91精品国产乱码久久久| 亚洲男人天堂一区二区| 国产三级av在线播放| 精品一品国产午夜福利视频| 亚洲在线一区二区三区四区| 日韩在线精品免费观看| 69国产成人精品午夜福中文| 久久99热久久99精品| 午夜a福利| 亚洲av偷拍一区二区三区| 国产亚洲精品久久情侣| 国产成人亚洲精品青草天美| 欧美在线日韩| 亚洲福利网站在线一区不卡| 亚洲精品无码不卡在线播he| 国产av无码专区亚洲av琪琪| 最新在线观看精品国产福利片| 久久夜色精品国产噜噜噜亚洲av| 免费无码av一区二区三区| 国产乱视频| av免费在线观看网站大全| 日韩人妻中文字幕专区| 大学生高潮无套内谢视频| 国产日韩欧美亚洲精品中字| 国产免费人成网站在线播放| 久久国产精品一区二区三区|