基于新型宽带同轴的超短波双极化TCDA设计

为解决在VHF和UHF频段内的紧耦合偶极子阵列(tightly coupled dipole array, TCDA)天线馈电网络设计困难、不利于工程化的问题,提出一款采用新型宽带同轴馈电的具有低剖面、双极化特点的TCDA天线设计方案.该天线采用双偶极子单元结构,由二阶Wilkinson功分器和新型宽带同轴巴伦共同组成馈电网络,接地短路枝节抑制E面共模谐振,频率选择表面(frequency selective surface, FSS)层抑制H面扫描失配.通过ADS-HFSS联合进行高效的电磁仿真,结果表明,该TCDA在110~500 MHz内电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSWR)典型值<2,±45°扫描角度VSWR典型值<2.5,剖面高度小于0.1λ_(l ow).该天线具有剖面低、易于全金属化的特点,为超短波频段TCDA的工程实际化提供了一种可靠的方法.

一种变压器巴伦馈电的超短波紧耦合阵列天线

紧耦合阵列天线(Tightly Coupled Array,TCA)具有超宽带、低剖面、宽角扫描等特点,近年来受到国内外学者的广泛关注。然而,在甚高频(VHF)、特高频(UHF)频段TCA由于馈电网络设计困难等原因现有的研究报道很少。为了填补这一空白,本文设计并测试了一款变压器巴伦馈电的TCA,利用变压器巴伦解决了单元平衡馈电困难问题,同时采用短路枝节抑制E面共模谐振,采用频率选择表面(FSS)匹配层改善宽角扫描阻抗匹配。实测结果表明,该天线在110~520 MHz频带内、±40°扫描角范围内电压驻波比<2.5,和仿真结果吻合。