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1、天線Antennas第12講對數(shù)周期天線與平面超寬帶天線褚慶昕華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院天線與射頻技術(shù)研究所qxchu@scut.edu.cnResearchInstituteofAntennas&RFTechniques2014/4/10SchoolofElectronic&InformationEngineering第12講內(nèi)容?對數(shù)周期天線?平面超寬帶天線SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolof
2、Electronic&InformationEngineering12.1對數(shù)周期天線對數(shù)周期天線的結(jié)構(gòu)?對數(shù)周期天線（log-periodicantenna）的形式很多。最具代表性的是由對稱振子組成的對數(shù)周期天線陣（log-periodicdipoleantenna，LPDA）。?LPDA由N+1個并列的對稱振子組成。SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElectronic&Informatio
3、nEngineering?對稱振子的長度沿線遞增，且保持與頂點構(gòu)成的角度不變?lltan??nn?122rr2nn?1?即，每一個振子的長度與到頂點的間距的比例保持常數(shù)llnn?1?rrnn?1?幾何因子定義為相鄰振子的長度比，顯然也等于到頂點的距離比lrlSouthChinaUniversityofTechnology??nn??11??1n?1??nlrlnn1ResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElectronic&InformationEngineer
4、ing?間距因子定義為相鄰振子的間距與2倍較長振子的長度比d??n2ln?因為相鄰振子的間距d?r?r?r(1??)nnn?1n且?l?ll(1??)1??tan?nn?1?n?22dd24?nn1???則???4tan2?LPNA的設(shè)計參數(shù)是頂角?、幾何因子?和間距因子?。三個參數(shù)中任意指定兩個，就可以確定第三個。SouthChinaUniversityofTechnologylnllmin/max?振子數(shù)為n??11?ln?ResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchool
5、ofElectronic&InformationEngineering?天線的饋線從短振子的一端接入。且在相鄰振子間作交叉饋電。?天線最后的長振子饋電端口可以開路、接匹配負(fù)載或一段短路線（用SouthChinaUniversityofTechnology于調(diào)配）。ResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElectronic&InformationEngineering對數(shù)周期天線的寬帶原理?我們知道，在很寬頻段內(nèi)，天線的電長度l/?如果保持不變，則必然為非頻變天線
6、。?對數(shù)周期天線滿足llnn?1/??，如果工作波長也滿足?nn?1/???，或工作頻率滿足ffnn?1/?1/?，則ll//???n?1n+1nn，滿足非頻變特性，這時lnffnn?1?ln+ln(1/)?即，當(dāng)工作頻率的對數(shù)以ln(1/)?作周期變化時，天線電性能保持不變，故名對數(shù)周期天線。SouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElectronic&InformationEngineering?
7、對數(shù)周期天線被激勵時，各個振子對不同頻率呈現(xiàn)不同的阻抗。?長度遠(yuǎn)小于半波長的振子的輸入阻抗呈現(xiàn)容性，振子上電流很小，對輻射場貢獻(xiàn)很小。?當(dāng)振子的長度接近半波長時，振子諧振，輸入阻抗為純阻性，振子上電流很大，有效輻射，因此，這些振子構(gòu)成的陣列形成有效輻射區(qū)，能量在輻射區(qū)消耗很大。?而長度遠(yuǎn)大于半波長的振子區(qū)域幾乎處于未激勵狀態(tài)，輸入阻抗呈現(xiàn)感性，幾乎沒有輻射。?因此，對數(shù)周期天線始終只是部分天線輻射。隨著頻率從低到高，輻射區(qū)從長振子區(qū)向短振子區(qū)SouthChinaUniversityofTechnology移動，反之亦然
8、。ResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElectronic&InformationEngineeringSouthChinaUniversityofTechnologyResearchInstituteofAntennas&RFTechniquesSchoolofElec
