CN107808045A - 一种双频段天线阵列仿真设计方法 - Google Patents

一种双频段天线阵列仿真设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双频段天线阵列仿真设计方法，用于仿真2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵，将低频段天线单元组阵的单元总数64个布置成8×8阵列，然后再减去8×8阵列中心的四个低频段天线单元，用多个高频段天线单元以7×7阵列排布到低频段天线组阵的中心。本发明对2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵进行仿真设计，经过实际仿真验证，低频段天线单元的组阵中心4个低频段天线单元对天线阵列的增益贡献不是特别大，因此将其去掉同时为高频段天线单元的布局留下了空间。

Description

一种双频段天线阵列仿真设计方法
技术领域
本发明涉及天线领域，具体涉及一种双频段天线阵列仿真设计方法。
背景技术
任何无线电设备都要用到天线。天线的功能主要有能量转换和定向发射和接收。能量转发可以从发射和接收两种情况说明。发射时：天线把传输线中的高频电流或导行波转换为自由空间辐射的电磁波；接收时，天线把自由空间的电磁波转换为能在传输线中传输的导行波或高频电流输送到接收机。定向发射和接收则是指天线可按指定的方向辐射或接收电磁波能量。天线的性能如何，直接影响无线电设备的使用。对普通雷达***、微波通讯***等来说，要求辐射能量的集中程度不是很高，对波束也不做特殊要求，则通常选用一副天线就能完成任务，如抛物面天线等。在现代无线电***中，为了完成特殊任务需要提高天线的工作性能，或采用辐射低副瓣的波束以抗干扰、或形成特殊波束以覆盖特定空间区域、或实现波束扫描以覆盖大范围空域等，这些性能采用单个天线是不能胜任或不易实现的。然而人们根据电磁波在空间相互干涉的原理，把某种基本天线按一定规律裴烈起来组成天线阵，成为阵列天线，并对每个单元天线赋予合理的激励分布，便能实现各种要求。
本发明是针对双频段天线进行的天线阵列仿真设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双频段天线阵列仿真设计方法，为考察双频段的天线阵列做的增益性能提供技术支持。
本发明通过下述技术方案实现：
一种双频段天线阵列仿真设计方法，用于仿真2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵，将低频段天线单元组阵的单元总数64个布置成8×8阵列，然后再减去8×8阵列中心的四个低频段天线单元，用多个高频段天线单元以7×7阵列排布到低频段天线组阵的中心。
两两相邻低频段天线单元之间的间距为250mm。
两两相邻高频段天线单元之间的间距为70mm。
低频率天线单元底板的仿真尺寸为170mm×170mm。
高频段天线单元底板的仿真尺寸为50mm×50mm。
本发明中，天线单元要放置于2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵进行仿真计算，考察天线阵的增益等性能，由于低频段的中心频点为636MHz，计算得：中心波长为471mm，取单元的间距为250mm，约为0.53个波长，低频段组阵后的单元总数为8×8-4＝60个，中心的四个单元减掉用来布局高频单元，实际经仿真验证低频段中心4个单元对增益的贡献不是特别大，故去掉没有影响同时为高频段的布局留下了空间，
天线高频工作频率2200MHz～2400MHz，中心频率2300MHz，计算得：中心波长为130mm，取单元间距为70mm，约为0.53个波长，高频段组阵后的单元数为7×7＝49个。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明对2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵进行仿真设计，经过实际仿真验证，低频段天线单元的组阵中心4个低频段天线单元对天线阵列的增益贡献不是特别大，因此将其去掉同时为高频段天线单元的布局留下了空间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明阵列结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种双频段天线阵列仿真设计方法，用于仿真2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵，将低频段天线单元组阵的单元总数64个布置成8×8阵列，然后再减去8×8阵列中心的四个低频段天线单元，用多个高频段天线单元以7×7阵列排布到低频段天线组阵的中心。
实施例2
两两相邻低频段天线单元之间的间距为250mm。
两两相邻高频段天线单元之间的间距为70mm。
低频率天线单元底板的仿真尺寸为170mm×170mm。
高频段天线单元底板的仿真尺寸为50mm×50mm。。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双频段天线阵列仿真设计方法，用于仿真2000×2000(mm×mm)的金属平板组阵，其特征在于，将低频段天线单元组阵的单元总数64个布置成8×8阵列，然后再减去8×8阵列中心的四个低频段天线单元，用多个高频段天线单元以7×7阵列排布到低频段天线组阵的中心。
2.根据权利要求1所述的双频段天线阵列仿真设计方法，其特征在于，两两相邻低频段天线单元之间的间距为250mm。
3.根据权利要求1所述的双频段天线阵列仿真设计方法，其特征在于，两两相邻高频段天线单元之间的间距为70mm。
4.根据权利要求1所述的双频段天线阵列仿真设计方法，其特征在于，低频率天线单元底板的仿真尺寸为170mm×170mm。
5.根据权利要求1所述的双频段天线阵列仿真设计方法，其特征在于，高频段天线单元底板的仿真尺寸为50mm×50mm。
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