关键字 |
| 天线，带宽，角反射器天线，偶极子，频率，增益，反射器角度，反射器长度，间距。 |
介绍 |
| 角反射面天线由两个平面反射板和一个偶极子单元组成。这种结构可以阻止背面和侧面的辐射，从而使天线的方向性更强。角反射器的馈电元件几乎总是一个偶极子或与顶点平行放置s距离的共线偶极子阵列，如图1所示。为了获得更大的带宽，馈源元件采用粗圆柱或双锥偶极子代替细导线。角反射器(D)的孔径通常设置在1 ~ 2个波长之间(λ
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| “Antenna Magus是首个天线设计工具。它庞大的可搜索天线集合可以被探索，以寻找、设计和导出设计的天线模型到CST MICROWAVE STUDIO和FEKO。” |
| 图1描述了典型偶极子馈电角反射器天线的几何结构。偶极馈电元件在两臂之间的中心点馈电。 |
相关工作 |
| 在[1]中，作者对角反射器中的单极子进行了阻抗测量，作为单极子长度、直径和角反射器结构内位置的函数。在[2]中设计了一种新型角反射器天线，并对其辐射特性进行了实验研究。该设计涉及在角反射器天线的两侧增加平面平行周期条。 |
算法 |
| 设计了角反射器，改变了偶极子与反射器的间距、反射器的长度和反射器的角度等参数。已观察到增益。第五节讨论了不同的情况。 |
设计 |
| •对于反射器宽度和长度的每种组合，都有一个最佳的反射器角度和反射器偶极子间距以使增益最大化。Magus公司的这种设计为特定增益提供了一种紧凑的天线。 |
| •增加谐振频率，减少偶极子长度。 |
| •增加带宽，增加偶极子直径。 |
| •为了增加增益，增加反射器的长度和宽度，以及反射器-偶极子间距，并减小反射器角度。 |
| ᴓ-反射面角度wr -反射面宽度lr -反射面长度ld -偶极子长度s -反射面与偶极子间距dd -偶极子宽度 |
伪代码 |
| 步骤1:双击图标，工具名为天线Magus。 |
| 第二步:当文件夹打开时，进入主菜单。单击设计工具栏，选择所需的天线。 |
| 步骤3:设置工作频率为1GHz。 |
| 第四步:点击“设计和调整”工具栏中的设计来设计天线。 |
| 步骤5:将所有参数设置为所需值。 |
| 步骤6:研究Case1，通过使用卷轴改变偶极子和角反射器之间的间距，并设置为所需值以增加增益。 |
| 步骤7:通过使用卷轴改变反射器角度来研究Case2。 |
| 步骤8:Case3通过使用卷轴改变反射器长度来研究 |
| 步骤9:在所有三种情况下，都观察到增益。 |
仿真结果 |
| 案例1:偶极子(源)与角反射器间距对增益的影响。 |
| F-频率单位为GHz, b.w波束宽度，a角单位为度，G-增益单位为dB。 |
| 在case1中，所有参数保持不变，偶极子和角反射器之间的间距变化，观察到增益，如下表1所示。 |
| 表1描述了偶极子与天线间距在50mm ~ 70mm时观测到的增益最大。 |
| 案例2:反射角对增益的影响。 |
| 在case2中，所有参数保持不变，反射角变化，观察到增益，如上表2所示。 |
| 表2描述了反射镜角度在50°~ 65°范围内观察到的增益最大。 |
| 案例3:反射面长度对增益的影响。 |
| 在cas3中，所有参数保持不变，反射面长度变化，观察到增益，如上表3所示。 |
| 表3描述了当长度在0.8 ~ 1m之间时，观测到的增益最大。 |
| 通过改变偶极子(源)和角反射器之间的间距获得辐射模式，分别如图3a和3b所示的2D和3D视图。 |
| 如图3a和图3b所示，当以下参数变化时，观测到的增益为16.5dB: |
| 频率:1 ghz, |
| 角:60°, |
| 反射镜长度:1.47m， |
| 反射面宽度:671.7mm， |
| 偶极子与角反射器间距:70mm， |
| 偶极子长度:139.7 mm， |
| 偶极宽度:2.9mm， |
| 0°光束宽度:27.16， |
| 90°时的束宽:19.55。 |
| 不同反射角下二维和三维视图的辐射图分别如图4a和图4b所示。 |
| 如图4a和4b所示，当以下参数变化时，观测到的增益为16.99dB: |
| 频率:1 ghz, |
| 角度:50°, |
| 反射镜长度:1.47m， |
| 反射面宽度:671.7mm， |
| 偶极子与角反射器间距:80mm， |
| 偶极子长度:139.7 mm， |
| 偶极宽度:2.9mm， |
| 0°光束宽度:26， |
| 光束宽度在90°:18.5。 |
| 通过改变反射面长度获得的辐射模式分别如图5a和图5b所示，分别为2D和3D视图。 |
| 如图5a和5b所示，当以下参数变化时，观测到的增益为15.36dB: |
| 频率:1 ghz, |
| 角度:50°, |
| 反射镜长度:1m， |
| 反射面宽度:671.7mm， |
| 偶极子与角反射器间距:80mm， |
| 偶极子长度:139.7 mm， |
| 偶极宽度:2.9mm， |
| 0°时的束宽:28.7， |
| 90°光束宽度:22.09。 |
天线参数对增益的影响 |
| 图6a描述了增益随偶极子(源)与角反射器间距变化的情况。从间距为70mm的图来看，增益最大为16.5dB。图6b描述了增益随反射角变化的情况。从图中可以看出，30°增益的最大值为16.99 db。图6c描述了增益随反射面长度变化的情况。从图中可以看出，在1000mm增益处最大增益为15.36dB。 |
应用程序 |
| 1.角反射器可用于电视系统。 |
| 2.对于点对点通信，角反射器更方便。 |
| 3.角反射器用于射电天文学。 |
| 4.角反射器用于Wi-Fi应用。 |
结论 |
| 角反射器天线是使用天线Magus设计的。通过改变反射面角、信号源与反射面间距、反射面长度等参数设计天线，对所有情况下的增益进行了观测，得到间距为70mm、反射面角为50°、反射面长度为1m的天线的增益分别为16.5dB、16.99dB和15.36dB。 |
确认 |
| 作者要感谢大学BLDEA CET Bijapur, HOD建设部门提供的设施来做目前的工作。作者还感谢欧洲经委会系助理教授Daneshwari Hatti女士指导完成这项工作。作者也要感谢未知审稿人的宝贵意见，这有助于改进论文。 |
表格一览 |
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数字一览 |
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| 图1 |
图2 |
图3一 |
图3 b |
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| 图4一 |
图4 b |
图5一个 |
图5 b |
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| 图6 |
图6 b |
图6 c |
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参考文献 |
- 角反射器天线的阻抗与驱动元件的直径和长度的函数?美国国家标准局研究杂志d。无线电传播，第64卷。D，第2期，1960年3月至4月。
- Sebastian Mathew, Joe Jacob, V.P. Joseph, S. Bijukumar, U. Raveendranath和K.P. Mathew ?一种带有周期性条形子反射器的新型角反射器天线?，《微波与光学技术通讯》1999年3月5日，第20卷第5期。
- 约翰·D·克劳斯，天线与波传播，4the ed.McGraw-Hill国际版，2010。
- c·a·巴拉尼斯，天线理论:分析与设计，John Wiley India Pvt. Ltd, 2008年，第3版。
- K.Giridhar教授天线和传播，第1版，普贾出版社，班加罗尔
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