一种多用途天线的小型化集成设计.PDFVIP

一种多用途天线的小型化集成设计 李欣冀 王遂学 (北京航天长征飞行器研究所，北京 100076) 摘 要：本文对一种基于飞行器载体平台，多用途天线的实现途径进行了介绍，从天线原型原理分析及选取、 互耦影响、空间结构布局等角度出发，阐述了该无线天线宽带圆极化、宽波束、小型化、抗干扰等特性的设 计方案，给出了特定频段的仿真及实测数据曲线。 关键词：宽带圆极化 宽波束 小型化 收发隔离度 Integrated Design on Miniaturization for a Multifunctional Antenna Li Xin ji Wang Sui xue (Beijing Institute of Long March Space Vehicle , Beijing 100076) Abstract: In this paper, the approach of a multifunctional antenna is analyzed in the platform of aircraft. The scheme of performance on broad band, circularly polarization, wide beam, miniaturized, and transmit -receive isolation is expatiated upon the content that is derived from analyzing of antenna’s prototype, mutual coupling’s effects , and distribution of structure. Keywords: broad band; circularly polarization; w ide beam; miniaturized; transmit-receive isolation 1 引言 2 实现途径分析 由于受到气动、防热、重量、体积等因素的严 2.2 实现途径 格限制，往往需要空间飞行器天线具有可与飞行器 表面共形安装、低剖面、小型化等特点，微带天线 2.2.1 宽频圆极化 是较普遍采用的形式。但是，在跳扩频与CDMA 体 飞行器无线系统提出宽频圆极化电气性能是首 制结合的无线系统应用中，天线不仅要求在较宽频 要保证指标。常见的宽频圆极化天线诸如螺旋天线、 带实现圆极化，而且需要小型化，尤其是在多无线 十字腔对称振子天线等的带宽可达15%--50% ，但不 系统应用中，需要在有限天线辐射窗口完成多个天 具有微带贴片天线低剖面、易共形、重量轻等特点， 线的布局；这样，普通微带天线带宽，尤其是圆极 不宜作为飞行器的天线形式。而普通圆极化微带天 化带宽太窄（不足1% ）的缺陷就凸现出来，这是因 线属于高Q 值的一维小型化谐振式天线，其阻抗匹 为微带天线属一维小型化谐振式天线，Q 值高造成[1]。 配带宽，尤其是圆极化带宽太窄（不足1%）的缺陷 同时，跳扩频系统的发射频率与CDMA 体制的接收 凸现，满足不了大于 10%的技术要求。因此，新型 频率相近，极化相同，故存在干扰的风险，需要在 的微带形式是解决这一问题的切实途径。 天线的设计布局中考虑措施，减小后端系统电磁兼 尽管天线形式各异，但圆极化产生机理万变不 容的压力。 离其宗：任一圆极化波可分解为两个在空间、时间 上均正交的等幅线极化波，在辐射体的辐射电场中 恰当分离出两个空间正交