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Ka波段串馈微带谐振式全向天线的设计实现
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但是,这种形式的天线驻波比较差。为了改善天线驻波特性,在天线正面传输线始端串联了阻抗匹配线(见图4),其宽度和长度均为1.5mm。在仿真过程中需要逐渐改变匹配线的位置来找到最佳的匹配点。图5显示了加匹配线后天线的回波损耗特性。
图4 匹配后线正面示图
图5 天线回波损耗仿真图
不过,加入阻抗匹配线虽然可以改善驻波特性,但是由于天线工作频率比较高,所以匹配线的不连续处也会产生辐射,从而影响天线方向图特性。尤其是会使图3(b)中方向不圆度会变差()。这些我们会在最后的实测过程中解决。
3 仿真与实测结果的比较
按照上述设计制作微带板及馈电接头,做实测实验。用Hp8757A标量网络分析仪测量天线驻波,其电压驻波比在35.5GHz~36GHz的范围内小于1.5(见图6).
图6 天线实测驻波曲线
而在测量天线方向图时为了解决上面提到的阻抗匹配线的结构不连续引起的方向图变差的问题。在实验中可以金属箔将其屏蔽,这样就既不影响天线驻波特性,也可以获得较理想的方向图。
使用西安恒达微波技术公司天线测试系统,实测天线方向图如图7。不过,由于天线的工作频率较高,从而对加工及安装精度很高。可能由于基片表面平整性不够好、加工精度不够高及测试环境的非理想等原因,实测结果和仿真值及设计要求有较大差距,尤其是不圆度指标和旁瓣电平较差。另外,不圆度曲线也不够平坦。其他特性和仿真结果基本吻合。由于时间关系,改进天线方向图特性的工作将在以后继续进行。
(a)E面方向图
(b)H面方向图
图7 天线实测E面、H面方向图