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关于全向天线的宽带天线阵列的难点问题有哪些?

作者:任丘市展博电讯科技有限公司 浏览: 发表时间:2020-04-06 17:15:31

     对于一般的天线阵列来说,阵列排布形式,根据指标要求如增益、极化、扫描角度、体积结构等首先确定是利用线阵、面阵还是圆阵,单元是等间距排布还是不等间距排布,天线单元的个数以及单元间距等天线单元设计,在确定的阵列排布形式下,根据阻抗匹配频带、带宽、极化等特性设计天线单元;阵列分析,全向天线在确定的天线单元形式和阵列排布形式下,利用合适的阵列分析方法对整体阵列进行分析,得到整体阵列的性能,如果没有达到指标则回去对进行进一步的优化设计,如果达到指标则 进行下一步设计馈电网络设计,为这个阵列设计相应的馈电网络。

     对于超宽带宽角度扫描天线阵列来说,在阵列排布设计和天线单元设计之间就存在着矛盾。取较大的阻抗带宽,研究人员相继提出了包括椭圆形、环形、半圆形、方形和五边形等多种变形在内的平板型单极天线,全向天线极大地丰富了宽带单极天线的种类。单极宽带天线通常可获得10∶1以上的极大阻抗带宽,同时在辐射单元所在的半空间内具有近似于全向的辐射场型,但由于天线的接地平面辐射单元相垂直,这类天线仍然不是真正意义上的平面天线,在实际应用中存在一定的局限性。为进一步拓展天线应用范围,同时获取具有全空间辐射场形的平面天线结构,将三维平板单极天线以接地平面做镜像即可得到平面偶极 天线,例如蝴蝶结形天线以及等提出的圆盘偶极天线都是在原有的锥形天线和球状天线基础上的变形结构。但在实际的高频应用当中,这类偶极天线结构会带来新的问题: 天线带宽下降,并且馈电变得非常不便,难以同传统传输线如同轴线或微带线相连。此时全向天线辐射特性也对馈电非常敏感。要让这类平面天线能真正用于实际系统,仍需做更多的研究:从天线性能发展角度看,在于如何克服现有天线结构在性能上的弱点;而从应用角度来看,在于如何为实际系统量身定做符合要求的天线结构。宽带天线的主要设计难点集中在同时满足小型化、宽带、优良的时域特性以及系统性能优良等特点。


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