【摘 要】
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对数周期天线(LPDA)是定向板状天线的一种,它具有很宽的带宽,是一种高增益的天线。作为一种结构简单、性能优良、成本低廉的超宽带天线,该天线在宽频带内可获得几乎不变的阻抗、方向图以及增益,它已经广泛应用于短波、超短波和微波波段。然而,在一些尺寸受限的场合,LPDA的应用也受到了限制。因此,对数周期天线小型化的研究具有十分重要的现实意义和应用前景。由于微带对数周期天线(PLPDA)具有重量轻以及制作
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对数周期天线(LPDA)是定向板状天线的一种,它具有很宽的带宽,是一种高增益的天线。作为一种结构简单、性能优良、成本低廉的超宽带天线,该天线在宽频带内可获得几乎不变的阻抗、方向图以及增益,它已经广泛应用于短波、超短波和微波波段。然而,在一些尺寸受限的场合,LPDA的应用也受到了限制。因此,对数周期天线小型化的研究具有十分重要的现实意义和应用前景。由于微带对数周期天线(PLPDA)具有重量轻以及制作精度高等优点,而且PLPDA与LPDA在工作原理上具有相似性。因此,本文通过分析LPDA的工作原理以及结构,实现了从LPDA到PLPDA的理论过渡。首先,根据LPDA的参数计算以及调整,设计了一款工作在0.7～7GHz的微带对数周期天线。然后,通过对天线振子使用分形、顶端加载以及开槽的方法,设计了八款小型化对数周期天线。这八款天线在结构尺寸有很大改善的情况下,带宽比起小型化前的对数周期天线均有不同程度的增加,增益最低的一款天线的平均增益约为5dBi,均很好的实现了微带对数周期天线小型化的设计目标。论文采用HFSS15.0仿真软件对九款对数周期天线进行了仿真和设计,并对弓形小型化对数周期天线进行了实物加工和测试。测试结果表明,该天线的带宽为0.7～8GHz,平均增益为5dBi。此外,与常规微带对数周期天线相比,其横向尺寸缩小了50%,纵向尺寸缩小了37.8%。
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