八木微帶天線的設計與研究

摘 要:對八木微帶天線進行了研究。仿真設計一種寬帶寬波束圓極化八木微帶天線，在中心頻率上實現了波束由側射向端射偏轉26°，頻率帶寬達800 MHz，0 dB主波束寬度為110°;采用Wilkinson微帶功分器產生兩路幅度相等相位相差90°信號對天線進行饋電，實現了圓極化。同時研究了在設計天線中參數對于八木微帶天線主波束偏轉角度的影響，得出了偏轉角度隨各參數變化的一般規律。

關鍵詞:八木微帶; 圓極化; 寬波束; 波束偏轉

中圖分類號:TN82文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0033-04

Design and Analysis of Microstrip Yagi Antenna

TIAN Hui， WANG Jie

(Beijing Institute of Remote Sensing Equipment， Beijing 100854， China)

Abstract: The microstrip Yagi antennan is studied. The simulation design of a wide-band wide-beam circular polarization microstrip Yagi antenna is implemented， which realizes 26° beam deflexion from side-fire to end-fire at center frequency， 800 MHz frequency bandwidth and 110° main beam bandwidth at 0 dB. The antenna is fed by two signals which have the same maximum available gain but 90° phase difference produced by Wilkinson microstrip power splitter， and realize the circular polarization. The influence of the parameter variation on the beam deflexion of the microstrip Yagi antenna in the antenna design is analyzed. The normal law of the variation of the deflection angle with the parameters is obtained.

Keywords: microstrip Yagi antenna; circular polarization; wide beam; beam deflexion

0 引 言

八木天線是一種典型的定向天線，通過調整八木天線的振子長度、數量以及振子間距離可以很容易改變天線的各性能參數。但是八木天線只能實現端射輻射，無法直接與載體表面共面安裝。利用微帶天線實現八木天線的功能，不僅可與載體表面共面安裝，而且可使波束從端射向側射傾斜，實現對不同天線傾角波束的控制[1-3]。

微帶天線是20世紀70年代初期研制成功并迅速發展起來的一種天線。和其他微波天線相比，具有如下優點:體積小、重量輕、低剖面，具有平面結構，并可制成與導彈、衛星等載體表面共形的結構，饋電網絡可與天線結構一起制成，適合于用印刷電路技術大批量生產，能與有源器件和電路集成為單一的模塊，便于獲得圓極化、容易實現雙頻段、雙極化等多功能工作[4-6]。微帶天線的突出優點決定了其可以比較自由而充分地利用彈體表面，且安裝時不影響彈體結構的強度，很容易實現裝置小型化，共形微帶天線具有不額外占有空間和對飛行姿態影響小等優點，在航空制導等多個領域具有很大的吸引力。……