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1、第14卷第6期太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào)Vo1．14，No．62016年12月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyDec．，2016文章編號(hào)：2095-4980(2016)06-0917-04寬帶高增益圓極化微帶-喇叭組合天線12113葉喜紅，何芒，王亞麗，郝蕓，王冠(1.天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院，天津300380；2.北京理工大學(xué)信息與電子學(xué)院，北京100081；3.61336部隊(duì)，北京100094)摘要：研究了一種具有良好工作性能的微帶-喇叭組合右旋圓極化天
2、線，首先設(shè)計(jì)了一種雙層寬帶圓極化微帶天線結(jié)構(gòu)，同時(shí)滿足電壓駐波比(VSWR)≤2，軸比(AR)≤4dB的頻帶寬度(Bw)≥24%，主極化增益大于9dBi；通過(guò)引入角錐喇叭結(jié)構(gòu)，在工作頻帶內(nèi)將天線增益提高到12dBi以上，同時(shí)不影響原天線的其他性能。為更好了解微帶-喇叭組合右旋圓極化天線的性能，并快速而準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)該天線結(jié)構(gòu)，對(duì)天線主要幾何參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)分析和研究。關(guān)鍵詞：寬帶天線；高增益天線；微帶天線；組合天線中圖分類號(hào)：TN828.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11805/TKYDA201606.0917Broadbandhighgainc
3、ircularlypolarizedmicrostrip-horncombinedantenna12113YEXihong，HEMang，WANGYali，HAOYun，WANGGuan(1.SchoolofZhonghuanInformation，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300380，China；2.SchoolofInformationandElectronics,BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China；3.PLA61336，Be
4、ijing100094，China)Abstract：Abroadbandhigh-gainRight-Hand-Circularly-Polarized(RHCP)microstrip-horncombinedantennaisproposed.Firstly,abroadbandcircularly-polarizedmicrostripantennawithdouble-layerisdesigned,whichhasapropertythattheoverlappedbandwidthofVoltageStandingWaveRat
5、io(VSWR)≤2andAxialRatio(AR)≤4dBismorethan24%,andtheRHCPgainisabout9dBi.Then,thegainisenhancedsignificantlybyaddingthepyramidalhornstructure,whiletheothercharacteristicsofthemicrostripantennaareslightlychanged.Theparametricstudiesarecarriedouttoinvestigatetheeffectsofprimar
6、ygeometricsizesontheantenna’sperformance.Keywords：broadbandantenna；highgainantenna；microstripantenna；combinedantenna微帶天線具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工等優(yōu)點(diǎn)，但普通的微帶天線結(jié)構(gòu)也同時(shí)存在著帶寬窄、增[1-8]益低的缺陷。圓極化電磁波可有效減小雨、霧等自然氣候的影響，抑制多徑效應(yīng)，能更好地保證無(wú)線通信鏈[1-2]路的暢通。單饋圓極化天線相對(duì)多饋天線，具有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，無(wú)須額外的饋電網(wǎng)絡(luò)，得到天線設(shè)計(jì)者的青[3-8]睞
7、。利用雙層貼片或陣列天線結(jié)構(gòu)可有效展寬天線工作頻帶，提高增益。由于饋電網(wǎng)絡(luò)很大程度上增加了無(wú)線通信系統(tǒng)的復(fù)雜度，使天線的輻射效率降低，在可以不使用陣列天線結(jié)構(gòu)就能滿足應(yīng)用需求時(shí)，通常會(huì)選擇非陣列天線結(jié)構(gòu)。隨著現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)天線工作性能的要求越來(lái)越高，單一的天線結(jié)構(gòu)有時(shí)難以適應(yīng)實(shí)際的應(yīng)用需求，此時(shí)可通過(guò)將不同類型的天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的組合，使它們協(xié)同工作，完成無(wú)線通信任務(wù)。本文研究了一種雙層圓極化微帶-角錐喇叭組合天線結(jié)構(gòu)，該天線具有寬帶、高增益的工作特性，在不小于20%的有效工作頻帶內(nèi)，主極化增益大于12dBi。1天線結(jié)構(gòu)圖1為微帶-喇叭
8、圓極化組合天線結(jié)構(gòu)。天線上、下層介質(zhì)板介電常數(shù)εr=2.2，厚度分別為h1和h3，兩介質(zhì)層之間是厚度為h2的硬泡沫，上層介質(zhì)和泡沫橫向尺寸為32.4mm×32.4mm，下層介質(zhì)橫
