帶短路匹配枝節(jié)的微帶全向天線設(shè)計與分析
天線頂端加載λg/4短路匹配枝節(jié)后,天線上的電流分布隨之發(fā)生變化。當波傳到天線頂端經(jīng)過λg/4單元時,產(chǎn)生90°相移,經(jīng)過短路點時,產(chǎn)生180°相移,再經(jīng)過λg/4地面時,又產(chǎn)生90°相移。電流經(jīng)過短路匹配枝節(jié)后,產(chǎn)生了360°的相移。經(jīng)過移相后的電流就同原來的激勵電流具有相同的相位,從而對天線起到電流補償?shù)淖饔茫3至颂炀€上電流的平衡。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/156568.htm
天線的實物如圖10所示。天線采用厚度為1.5 mm,相對介電常數(shù)為2.65的介質(zhì)板,底部采用50 ΩSMA接頭饋電。在實際制作中,天線陣子長度要略小于仿真長度,這是由于材料的損耗引起的。一般而言,天線梯形地面的底邊長λg/2,矩形貼片的長略小于梯形地面的短邊長。頂端的λg/4匹配枝節(jié)的長度也要略小于天線工作波長的1/4。
表1和圖11分別給出了兩副天線實測增益和S11的對比??梢钥闯?,天線頂端加載短路匹配后,天線的增益提高了1~1.3 dBi。這是因為,頂端加載短路匹配枝節(jié)后,改善了天線的阻抗匹配性能,提高了天線的輻射效率,減小了天線上能量的反射,使得每個微帶單元上所得到的輻射功率最大,充分利用了天線的口徑效率,從而提高了天線的增益。
3 結(jié)束語
兩副天線的CST仿真結(jié)果和實測結(jié)果基本吻合。實際測試結(jié)果與仿真結(jié)果對比后發(fā)現(xiàn),天線的實測增益均略高于由仿真軟件得到的增益,這主要是由于大地對天線的影響造成的。在天線頂端加載λg/4短路匹配枝節(jié)后,進一步降低了天線的VSWR,提高了增益。天線實物采用7節(jié)微帶單元級聯(lián),總高度25 cm。實測平均增益達9 dBi,如果要獲得更高增益,可以在此基礎(chǔ)上采用更多的微帶單元進行級聯(lián),是一種高性價比的微帶高增益全向天線。
3 結(jié)束語
兩副天線的CST仿真結(jié)果和實測結(jié)果基本吻合。實際測試結(jié)果與仿真結(jié)果對比后發(fā)現(xiàn),天線的實測增益均略高于由仿真軟件得到的增益,這主要是由于大地對天線的影響造成的。在天線頂端加載λg/4短路匹配枝節(jié)后,進一步降低了天線的VSWR,提高了增益。天線實物采用7節(jié)微帶單元級聯(lián),總高度25 cm。實測平均增益達9 dBi,如果要獲得更高增益,可以在此基礎(chǔ)上采用更多的微帶單元進行級聯(lián),是一種高性價比的微帶高增益全向天線。
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