基于Ansoft HFSS 的圓極化微帶共形陣天線設計

    采用Ansoft HFSS v12 軟件對共形陣天線單元電性能進行了仿真分析。圖3 為單元天線電壓駐波比隨頻率變化的曲線；圖4 為單元天線軸比隨頻率變化的曲線；圖5 為在中心頻率1.575GHz 處，單元天線E 面（yoz 面）和H 面（xoz 面）方向圖仿真結果。

圖3 單元天線電壓駐波比隨頻率變化曲線（Z0 = 67 Ω）

    由圖3 可見，在 1.575GHz ± 5MHz 頻率范圍內，單元天線電壓駐波比小于1.5，滿足指標要求。

圖4 單元天線軸比隨頻率變化曲線

    由圖4 可見，單元天線軸比小于3dB 的頻率范圍是1.572GHz ~ 1.578GHz，即3dB 軸比帶寬約為6MHz。

 圖5 單元天線方向圖仿真結果 (a) E 面   (b) H 面 

    2.3 饋電網絡設計

    饋電網絡采用的是并聯側饋結構，由三級T 型二等功分器組成。由上述單元天線設計結果可得，其饋電端輸入阻抗為67Ω，而設計指標要求陣列天線輸入阻抗為50Ω。為了實現阻抗匹配，就需要通過λg/4 阻抗變換線進行阻抗變換。圖6 為所設計的第一級T 型二等功分器結構圖。

圖6  第一級T 型二等分功分器結構示意圖 

    如上圖，2、3 端口直接與單元天線相連可組成二元陣天線，而1 端口則與下一級二等功分器相連。經過計算并仿真分析，可得第一級功分器輸入線（1 端口）的寬度為2.7mm，阻抗變換線的特性阻抗為81.9Ω、寬度為1.2mm，長度λg/2 為66.6mm。類似地可以設計第二級、第三 級二等功分器，最后完成1 分8 等幅同相饋電網絡的設計。

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