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天线馈电设计是否合理?

05-08
下图是我设计的X波段螺旋天线,同轴馈电,使用微带线进行阻抗匹配,我想问的有以下几个问题:
1、为什么L1和L3变化的时候,S11的谐振中心点会变化?我认为如何L1设计成50欧姆匹配的话,它的长度是不影响谐振点的。
2、L2通常设计成lambda/4,但是,当设计成lambda/4时,谐振点并没有在我想要的f0中心频率点上。
3、当L1、L2、L3变化时,不仅中心频率点变化,而且中心频率点的驻波比也发生变化,也许我可以调节某个参数使得中心频率点落到我想要的频率上,但是这时候驻波比却变的很差,我该如何调才能使得在我想要的中心频率点上驻波比符合要求。
4、调节这三段的宽度,竟然对S11影响不大,我开始以为宽度的变化比长度的变化影响更大的,结果不是,为什么?宽度变了,阻抗就变了,S11应该变才是,但是变化不是很大,但是长度的小小变化确会使得S11变化巨大,
   最好能给出一个调试思路,譬如调节那个参数先落到中心频率点上,然后调节那个参数使得驻波比变好,也许我理解的不正确,调节某个参数时,中心频率和驻波比都一起变,这样就很难调

小编的螺旋天线想设计的带宽是多少啊?如果是窄带,很好匹配的,宽带就不好匹配。

L1和L3变化对其“特征阻抗”的确没有影响,但是它们会影响波传播的相位,从而导致“输入阻抗”发生比较大的变化(因为是震荡性的变化),“输入阻抗”是最终影响S参数的量。
而微带线宽度的变化对“特征阻抗”的影响是缓慢渐进的过程,“特征阻抗”的变化会影响“输入阻抗”,从而影响S参数,但这种微带线宽度带来的影响是缓慢渐进的。

我设计的带宽是4%,算是窄的吧,我仿真发现这种匹配方式还是有缺陷,天线的方向图都变了,跟没有匹配前不一样了

不用搞那么复杂的微带线渐变段
直接把最底下1/4圈螺旋的螺距改小,仿真调节一下就可以直接匹配到50欧同轴

我也曾经做过这样的螺旋天线,发现只能在窄带上匹配,这是由这样的天线的品质因数决定的,你计算一下就会发现根本无法做成宽带的,至于匹配,你可以通过调节螺旋上下两节的螺距来完成,因为螺旋下部分决定的是高频段,上部分决定的是低频段!

各位大侠有谁知道阵列交叉极化天线的仿真是否可以在IE3D里完成?立体的振子是由两个偶极子交叉在一起组成,非常想知道,谢谢各位!

为什么一定要用IE3D呢?对于稍微复杂一点的三维结构,低版本(12以下)的IE3D并没有任何优势,建模很麻烦,而且由于过孔等结构的存在,计算速度很慢。
对于这种双极化振子的例子,建议改用CST或HFSS来计算,采用CST时域求解器可以很方便快捷地建模和计算,速度和精度一点不比IE3D差。
如果在频率不高(S波段和以下)、实验条件又允许的情况下,干脆直接先制作几个样品,调好了(即使破坏了也不心痛的,因为结构很简单,原理也不难,关键是平衡器要选择好,一般都是用双线平衡器,折合振子和圆极化的时候可能用槽线平衡器,只需估算一下传输线的阻抗变换,剩下的工作主要是用剪刀、铜皮、烙铁和矢网来调试)再加工正样,更节省时间。根据自己的体会,这类振子天线恐怕计算是第二位的,实验和工艺更重要。

4楼正解!
2楼说得不对
L1L3长度确实影响相位进而影响输入阻抗,但是如果你从SMITH CHART上看,这不过是在等反射系数圆上移动罢了,阻抗的模值是不变的!

谢谢lui1978!
你的意思是IE3D仿真交叉组合振子非常不便是么?我没有用过IE3D来仿真过这样的振子组,但是我知道IE3D在有短路孔存在时无法仿真柱形孔(例如微带结构的PCB板中间有短路过孔的情况,就是微带滤波器),这是个很大的缺陷!
但是我下载过的HFSS都无法正常使用,主要是无法注册不让用,您有HFSS吗,可否传一个过来用?谢谢!

保存一下哈

不知道你的GND 的大小是多少?这个大小会影响的天线的中心频率!

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