1936由Brown [1]中发明的旋转天线是一种有价值的工具,用于产生圆极化图案(RHCP或LHCP)。它通常用于移动通信。
旋转天线通常在偶极状天线的基本(系列)共振处工作。为了实现圆极化,旋转器天线具有外部正交混合动力作为90度功率分配器/组合器或内置相移网络。在该示例中,天线设计为300 MHz。两个交叉偶极子之间的间距是λ/ 50的顺序。
频率=300e6;λ=3e8/频率;偏移量=λ/50;间距=λ/2;长度=λ/2.1;宽度=λ/50;anglevar=0:10:180;频率范围=200e6:2e6:400e6;gndspacing=lambda/4;
旋转栅门天线是使用两个彼此成直角的相同偶极子创建的。默认的交叉偶极子目录元素旋转90度,以将其设置在X-Y平面上。通过将第二偶极子的相移指定为90度,可获得所需的90度相移
d =偶极子(“长度”,长度,“宽度”,宽度);ant =偶极子('元素'D'倾斜'90,'tiltaxis',[0 1 0]);数字;展示(蚂蚁);
下图显示了旋转天线的第一元素的返回损失。随着两个元素相同,第二偶极子的回波损耗应该是相同的。元素与75欧姆系统相匹配。
数字;returnloss(蚂蚁,弗里克朗,75);
横向偶极的辐射图案围绕X-Y平面对称,峰值接近2.1DBi。
模式(蚂蚁,频率);
计算旋转曲线的轴向比并绘制在两个主平面中。如在图中可以看出,轴向比小于3DB,在触觉的两侧约为45度。这表明天线在围绕钻石周围的90度区域中提供接近圆极化。
AR1 = AXIALRATIO(ANT,FREQ,0,ALAGNVAR);AR2 = AXIALRATIO(ANT,FREQ,90,ALAGEVAR);数字;绘图(Alarguar,AR1,'r * - ',anglevar,AR2,“ro-”);轴([0 180 0 5]);网格在…上;Xlabel('海拔(DEG)') 传奇('az = 0'那'az = 90')伊拉贝尔(‘轴比(dB)’); 头衔('旋转天线')
下图显示了三个元素转置阵列。选择元素之间的间距被选为Lambda / 2。第一旋转元件处于原点,而另外两个元件是一个半波长。
arr=线性阵列('元素',蚂蚁,“元素间距”,间距,“NumElements”,3);展示(arr);
下图显示了合成阵列的方向性。峰值接近6.8dbi。图案仍然围绕X-Y平面对称。
模式(arr,freq);
为了防止X-Y平面下方的辐射损失,可以添加反射器。以下是由反射器支持的四个元素旋转阵列。反射器长度是波长的两倍,而宽度是波长。反射器和天线之间的间隔是四分之一波长。阵列对原点进行对称,因此原点没有元素。
r =反射器(“励磁机”,蚂蚁,'-RoundPlaneLength',lambda / 2,......“地面平面宽度”,lambda,“间距”,gndspacing);Refarray = lineararray('元素'R“元素间距”,间距,“NumElements”4);展示(Refarray);
下面的曲线显示了四个元素阵列的辐射图案。峰值接近12.6 dBi。反射器的存在确保大部分能量沿正Z轴辐射。
图形模式(重新排列,频率);
下面的曲线显示为零方角的图案切片。
数字;图案形态(Refarray,Freq);
电大结构上的旋转栅门阵列可以通过将其放置在无限地平面上来近似。这可以通过使反射器的地平面长度无限大来实现。
Refarray.Element.groundPlaneLength = INF;展示(Refarray);
下图显示了转门阵列在无限地平面上的辐射模式。正如预期的那样,地下没有能量泄漏。
模式(Refarray,Freq);
[1] G。H布朗,“旋转栅门天线”,电子,1936年4月,第14-17页。