VHF/UHF水平全向宽带阵列天线研究

摘要

随着现代无线通信的飞速发展，尤其在现代军事通信系统中，为了安全通信，调频、扩频等通信技术在短波、超短波电台等通信设备中得到了广泛应用。同时，对天线的宽带和增益要求也越来越高，而天线组成阵列是提高增益的有效途径，因此对宽带、高增益、小型化阵列天线的研究已经成为通信领域的热点；进一步为了减轻通信平台上天线的重量、降低成本、减小通信平台的雷达散射截面、实现良好的电磁兼容特性，希望能用一个天线来实现多个天线的功能，在此种背景下，方向图可重构天线的研究已经成为热点。
　　本文的主要工作概括为以下几个方面；
　　1.设计了一个225-512MHz宽带笼型天线，该天线具有很好的阻抗和方向图带宽，在天线结构设计中巧妙的使用的渐变盘锥结构，可以有效的扩展天线的阻抗和方向图带宽。设计中利用上下辐射体渐变盘锥的不对称性可以抑制天线方向图上翘。对影响天线工作特性的参数进行了分析，给出了各个参数的最优值。进一步在仿真的基础上加工了天线，实测结果基本上达到了仿真设计的要求。
　　2.用宽带笼型天线作为二元共轴阵列天线的单元天线，使用宽带功分器作为二元共轴阵列天线的馈电网络，设计了水平波束二元共轴阵列天线。使用其中一个输出端口附加相位延迟的宽带功分器作为二元共轴阵列天线的馈电网络，设计了仰角波束二元共轴阵列天线。设计了225-512MHz的宽带耦合器，并用此耦合器作为二元共轴阵列天线的馈电网络，设计了方向图可重构的二元共轴阵列天线。设计了改进型的225-512MHz宽带耦合器，并用此耦合器作为二元共轴阵列天线的馈电网络，设计了改进的方向图可重构二元共轴阵列天线。使用功分器加移相器作为二元共轴阵列天线的馈电网络，设计了波束扫描二元共轴阵列天线。在仿真的基础上制作了宽带耦合器并对其进行了测试，测试结果与仿真结果有很好的一致性。在仿真的基础上制作了方向图可重构二元共轴阵列天线并对其进行了测试，测试结果与仿真结果良好吻合。