帶寄生振子的機(jī)載寬頻UHF天線設(shè)計(jì)

武警工程大學(xué)信息工程系 李雪健

帶寄生振子的機(jī)載寬頻UHF天線設(shè)計(jì)

武警工程大學(xué)信息工程系 李雪健

本文設(shè)計(jì)了一款適用于UHF頻段的機(jī)載通信天線，采用添加寄生貼片拓展了天線帶寬，頂加載方式降低天線高度。采用HFSS軟件對天線進(jìn)行了仿真，并用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對天線駐波進(jìn)行了測量，實(shí)測結(jié)果顯示天線在308MHz-530MHz頻率范圍內(nèi)駐波比均低于2，在400 MHz處駐波最低達(dá)到1.093，最大增益為3.44dB，S11達(dá)到-23.4dB，輻射方向?yàn)樗饺颉Ｌ炀€達(dá)到52%的帶寬，并且很好地實(shí)現(xiàn)了小型化。

平面單極天線；機(jī)載；寬頻；UHF ；小型化

1 導(dǎo)論

UHF通信天線作為飛機(jī)與塔臺(tái)的主要通信聯(lián)絡(luò)天線[2]，要求天線必須保證飛機(jī)在起飛、降落、平飛以及停靠機(jī)場時(shí)，能與地面塔臺(tái)進(jìn)行可靠的雙向通信。這也要求機(jī)載超短波天線在UHF頻段必須有良好的性能和水平全向的輻射方向圖[3]。

本文設(shè)計(jì)了一款工作于UHF波段的平面單極子天線。該天線在單極子的基礎(chǔ)上采用頂加載降低了天線高度用寄生貼片展寬了天線帶寬。用Ansoft HFSS軟件對天線進(jìn)行了仿真并對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化分析，天線參數(shù)較好。

2 天線設(shè)計(jì)

2.1 天線結(jié)構(gòu)

圖1 機(jī)載寬度天線模型

圖2 帶無源振子的二元陣等效圖

如圖1所示，天線由基板和覆蓋于基板兩側(cè)的輻射貼片組成，三個(gè)貼片振子與地板相垂直，主振子頂部加載長度為L的貼片，天線饋電點(diǎn)在主振子底端，兩個(gè)的寄生振子直接與地板相連，與中央振子距離為D。

2.2 理論分析

我們可以將主振子與寄生貼片之間耦合等效為兩個(gè)垂直接地振子進(jìn)行分析。……