一种应用于卫星通信的Ku 频段宽带反射阵天线 |
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通信 引言 反射阵天线是将抛物反射面天线平面化并结合阵列天线 的若干优点而形成的一种新的天线类型。相比于弯曲的抛物 反射面天线,反射阵天线因其平面化的结构而更易于加工、 剖面更低、体积更小、重量更轻 [1] 。其一般由呈周期性排布 单元组成的反射阵面和馈源组成,由于馈源发出的电磁波到 反射阵面上每个阵元的传播距离不一致,阵面上的每个单元 都需要通过设计使其具有特定的反射相位来补偿因传播距离 不一致引入的相位延迟。通过对各个单元的结构进行优化设 计使其具备所需的反射相位,就能在辐射远场的所需方向上 将馈源发出的球面波汇聚成等相位波前的窄波束。 然而,微带反射阵天线也不可避免地继承了微带的窄带 特性,使得天线的增益带宽相对于抛物反射面天线较窄 [2] 。 为了提高反射阵天线的带宽,可以采用多层结构,但相应的 加工成本和复杂性也会提高 [3-5] 。本设计中采用单层多谐振 平行偶极子单元形式,通过多谐振拓宽天线带宽,同时单层 的结构又保证了加工简易度。 一、单元设计与分析 本设计中采用五个平行偶极子形式的单元,结构如图 1 所示。此形式的单元本质上是一种多谐振结构,增加单元中 偶极子的数量可以增加谐振点的数量,从而展宽反射阵的有 效相位响应频率带宽,也能展宽单一频点处单元的有效相位 变化范围。 图 1 单元结构图 一种应用于卫星通信的 Ku 频段宽带反射阵天线 □刘伟 中国电子科技集团公司第二十二研究所 |
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