四分之一阵子天线、单极天线、对称阵子天线可以说是最为“简单明了”的天线,不论从外形、加工成本还是性能、数学分析方面来说,已经很成熟了。但是这种看似相当成熟的天线,有着那些不寻常的地方呢,我们在以后的加工、工程设计上又有那些需要注意的地方呢?
一、对称阵子之仿真比较
一般来说,对称阵子的应用相当广泛,大家最为熟悉的八木天线就有着百年历史了。很多情况下,阵子加工成了圆柱体形状。现在,我们看一下,如下图所示的对称阵子形状及相应的S11仿真结果。
我们在看看一般情况下的阵子及相应S11仿真结果
我们可以看出,它的最低或中心频点相差很大的。为什么要讲这个例子,首先我们加工的阵子可能不是真正的圆柱,当然也不会加工个那个锥形。其次说明阵子对天线的中心频点有着相当大的影响。
二、利用其它形状振子验证上述情况
上面讲的问题是关于杆状天线部分,那么对于片状天线又是如何呢?可能大家会认为小题大做,其实这说明了一个问题,是不是阵子的粗细与天线的频带有着某种联系,超宽带天线是否也要符合某种规定律,我们所说的小型超宽带天线不是“向上努力”,而是“向下使劲”。因为由于谐振频率,在高频处天线效果往往都不错,在低频点处,效果就不行了。
为了验证上面的问题,我们又做了如下仿真与实物测试。
1、方形阵子仿真模型与结果
2、方形阵子实际测试结果
在此,我们不能否定,就个人简单的加工工具对实物有着一种或多种的影响,但至少可以看出当中的规律来。根据第一节的处理方法,现在我们把这种方形阵子改变为三角形式的,看看结果如何。
3、三角形阵子的仿真与结果
4、三角形阵子的实测结果
通过上述对比,我们可以直观看出来,方形阵子的可工作的最低频点低于三角形阵子。上述实物与仿真的参数是一致的,大家也可以验证一下,这个天线很好作的,理论、仿真是一方面,实际测试才是王道。以上结果是为了好加工而设定的相应仿真,那么在振子面积较小的情况下是什么结果呢,经过实测与上面的变化一致。
5、倒三角形的测试
现在,我们把三角形阵子倒置经过测试后发现,最低可工作的频点又降低了,这种倒置后的效果与超宽带天线所说的“粗、胖”一致了,至少说明能在更低频点处工作了,是时也使得天线小型化有可能了。
由于本人工作、上网时间等原因,相关的理论分析、结果分析相对来说简单了一些,希望大家多多加以完善,谢谢大家
综合上面的仿真、实测工作,我们可以发现,对于最为简单的阵子天线来说,有着很多可以改进和工程实践的地方。
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