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一种宽带双极化共享折合臂天线设计

任晓飞 王琼 贺双

任晓飞,王琼,贺双. 一种宽带双极化共享折合臂天线设计[J]. 电波科学学报,xxxx,x(x): x-xx. DOI: 10.12265/j.cjors.2021280
引用本文: 任晓飞,王琼,贺双. 一种宽带双极化共享折合臂天线设计[J]. 电波科学学报,xxxx,x(x): x-xx. DOI: 10.12265/j.cjors.2021280
REN X F, WANG Q, HE S. Design of a wideband dual-polarized shared folded dipole antenna[J]. Chinese journal of radio science,xxxx,x(x): x-xx. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021280
Citation: REN X F, WANG Q, HE S. Design of a wideband dual-polarized shared folded dipole antenna[J]. Chinese journal of radio science,xxxx,x(x): x-xx. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021280

一种宽带双极化共享折合臂天线设计

doi: 10.12265/j.cjors.2021280
基金项目: 国家稳定支持项目(A131906W08)
详细信息
    作者简介:

    任晓飞:(1981—),男,陕西人,工学博士,中国电波传播研究所高级工程师,研究方向为宽带阵列天线、智能天线、阵列信号处理等

    王琼:(1992—),女,河南人,硕士,中国电波传播研究所工程师,研究方向为微带天线、阵列天线等

    贺双:(1993—),女,山东人,硕士,中国电波传播研究所助理工程师,研究方向为超宽带天线、阵列天线理论等

    通讯作者:

    任晓飞 E-mail: renxf@crirp.ac.cn

  • 中图分类号: TN828

Design of a wideband dual-polarized shared folded dipole antenna

  • 摘要: 针对L、S波段双极化信号宽带监测,提出了一种宽带双极化共享折合臂(dual-polarized shared-folded-dipole,DPSFD)天线. 天线采用宽度渐变振子臂和共享折合枝节结构,这种设计使天线的相对带宽由原来的57.8%拓宽到85.7%,并改善了天线高频段方向图分裂的问题. 理论和实验测试表明:天线在1.6~4 GHz频带范围内,电压驻波比小于2,典型增益为8.3 dBi,天线尺寸仅为最低工作频率对应的波长的28%. 新设计的天线可应用于通信信号宽带双极化监测系统中.
  • 图  1  DPSD天线等效电路图

    Fig.  1  Equivalent circuit for the DPSD antenna

    图  2  宽带DPSFD天线模型

    Fig.  2  The model of the wideband DPSFD antenna

    图  3  DPSFD天线结构

    Fig.  3  Configuration of wideband DPSFD antenna

    图  4  增加共享折合臂的天线结构

    Fig.  4  Antenna construction of increasing folded shared-dipole

    图  5  折合臂长度a2对VSWR的影响

    Fig.  5  The influence of length a2 of folded shared-dipole on VSWR

    图  6  折合臂长度a2对增益的影响

    Fig.  6  The influence of length a2 of folded shared-dipole on gain

    图  7  反射板高度H对VSWR与增益的影响

    Fig.  7  The influence of reflector height H on VSWR and gain

    图  8  增加枝节耦合线的天线结构

    Fig.  8  Antenna construction of increasing parasitic coupler elements

    图  9  耦合线宽度w2对VSWR的影响

    Fig.  9  The influence of coupler width w2 on VSWR

    图  10  耦合线距传输线距离Ld1对VSWR的影响

    Fig.  10  The influence of distance between coupler and transmission line Ld1 on VSWR

    图  11  宽带DPSFD天线实物图

    Fig.  11  Photograph of broadband DPSFD antenna

    图  12  天线的实测VSWR和隔离度

    Fig.  12  Measured VSWR and isolation results of the antenna

    图  13  天线实测与仿真方向图对比

    Fig.  13  Compared simulated and measured patterns of antenna

    表  1  DPFSD天线结构参数

    Tab.  1  Parameters of the wideband DPFSD antenna structure

    参数取值/mm参数取值/mm
    a150.0L18.0
    a236.0w21.0
    w11.2Ld13.0
    d3.3H33.0
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    表  2  不同频点天线的方向特性

    Tab.  2  Characteristics of gain in different frequencies

    频率/GHz波束宽度/(°)增益/dBi
    1.6807.8
    2.0768.3
    2.7768.5
    3.0748.7
    3.5708.9
    4.0866.9
    下载: 导出CSV

    表  3  本文天线与相关文献天线性能比较

    Tab.  3  Performance comparison of dual-polarized antennas

    文献天线尺寸/(mm×mm)高度/mmVSWR隔离度/dB频带/GHz
    [3]60×6021<2>192.1~5.1
    [4]82×8225<2>252.0~4.0
    [10]50×5037<2>201.8~3.7
    [15]50×5033<2>361.6~2.9
    本文50×5033<2>221.6~4.0
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-21
  • 录用日期:  2022-05-07
  • 网络出版日期:  2022-05-07

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