多頻段機載分形全向天線的研究.pdf

1、分形具有空間自填充能力和自相似屬性,當把分形的概念用于天線設計時就得到了分形天線。分形天線具有小型化和多頻帶特征,特別適合于寬帶、超寬帶無線通信領(lǐng)域。
　　本文的主要工作是設計能同時工作在1.3GHz~1.8GHz、4.4GHz~5GHz以及7.4GHz~8.2GHz頻段的全向波束賦型機載天線,要求體積小、重量輕。本文采用了Parany分形天線,Parany分形天線結(jié)構(gòu)簡單,而且它只需在天線底部通過同軸饋電而不采用任何匹配網(wǎng)絡就能

2、實現(xiàn)頻帶較寬的多頻特性。因為傳統(tǒng)的Parany分形天線只有一個縮放因子不利于工作頻段的靈活配置,于是對Parany分形天線進行改進,分析了雙縮放因子的Parany分形天線,但發(fā)現(xiàn)第二與第一頻段的比值f2/f1的局限性,不能完全滿足本文的設計要求。接著繼續(xù)改進Parany分形天線,對雙縮放因子的Parany分形天線進行截取,結(jié)果表明截取式天線不但沒有改變Parany分形天線的多頻特性而且減小了天線的尺寸,最重要的一點是其截取形式能達到更小

3、的f2/f1比值(即接近于3)。最后基于截取式雙縮放因子Parany分形設計機載全向天線,采用CST軟件進行仿真及優(yōu)化,仿真結(jié)果滿足設計要求。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果實際制作了天線,對天線駐波比、方向圖和增益等參數(shù)進行測試,其中方向圖和增益在微波暗室中進行,輸入駐波比在頻帶范圍內(nèi)小于2,增益大于4dBi,H面不圓度在3dB以內(nèi),實測結(jié)果與仿真結(jié)果比較一致。
　　本文采用天線的駐波比參數(shù)來評價天線罩性能,在采用微波網(wǎng)絡理論對天線罩進行分析的基礎(chǔ)