新型宽带阵列天线：低交叉极化伞形印刷振子设计

"该资源是一篇2010年的自然科学论文，主要研究了一种宽频带低交叉极化的伞形印刷振子阵列天线设计。由陈盼、曹祥玉和高军等人在空军工程大学电讯工程学院完成，并受到了国家自然科学基金的资助。论文详细介绍了采用中心balun馈电的双层伞形印刷振子结构来提升天线性能的创新方法，以及相关的仿真结果。" 正文: 本文主要讨论了如何通过创新的天线设计来提高带宽并降低交叉极化现象。交叉极化是天线领域的一个关键问题，它可能导致信号质量下降和通信效率的损失。传统的天线设计往往难以同时实现宽频带和低交叉极化。作者提出了一种新的解决方案，即采用中心balun馈电的双层伞形印刷振子结构，这是一种宽带阵列天线。 首先，balun是一种平衡与不平衡转换器，它的作用是将馈线的平衡信号转换为天线的不平衡信号，或者反之。在该设计中，balun位于天线的中心位置，能有效地分配能量，减少馈线之间的相互干扰，从而提高天线的工作效率。而双层伞形印刷振子的设计则旨在增强天线的辐射特性，扩大工作带宽。 仿真结果显示，这种新型天线单元的相对阻抗带宽达到了38.8%，这意味着天线可以在很宽的频率范围内保持良好的匹配，驻波比小于等于2，这在通信系统中是非常理想的，因为它可以减少功率损失。此外，交叉极化电平小于-45dB，这是一个非常低的水平，意味着天线能够有效地抑制非所需极化的信号，减少干扰。 阵列天线的整体性能进一步提升，其带宽扩展至39.4%，H面交叉极化电平降低到-48dB，这意味着在水平面上，天线的交叉极化效果更优。同时，天线增益达到16.2dB，这将提高信号传输的距离和强度，对于远程通信尤其有利。前后比优于16.4dB，确保了天线在各个方向上的辐射均匀性，减少了后向辐射，提高了天线的定向性和选择性。 这篇论文的创新之处在于将中心balun馈电与双层伞形印刷振子相结合，成功地解决了天线带宽和交叉极化的问题，为宽频带通信系统提供了新的设计思路。这样的设计可以广泛应用于移动通信、雷达系统、卫星通信等领域，具有重要的理论和实践价值。 这篇论文详细阐述了新型宽频带低交叉极化伞形印刷振子阵列天线的设计原理、特点和优势，并通过仿真实验验证了其出色性能，对于天线设计领域的研究者和技术人员具有很高的参考价值。