振子天线改善对数周期天线的低频性能

环形内向双极化对数周期天线阵波束形成技术对数天线作为一种典型的与频率无关的天线得到广泛应用。

当用对数周期天线来组阵,形成高增益的窄波束时,对数天线有其特殊性。

直线阵和平面阵难以保持其超宽频带特性,一般采用内向环形阵或扇形阵来实现对数阵列的超宽带特性。

本文从理论上详细阐述了对数天线的特点和计算方法,对其组成的双极化内向阵中单元天线的方向图和相位特性进行了分析。

提出了波束合成的方法,并对波束性能进行模拟,形成了两种极化的窄波束、宽波束和全向波束。

由于环境条件及测试手段限制,短波大型天线阵列的方向图测试十分困难。

基于阵的旋转对称特性,本文提出采用等角度间隔的多个相同波束空间抽样的方式,对定点辐射源测试,实现了对窄波束的方向图测试,验证了波束合成的合理性。

通过对测试数据的分析,对该阵在测试中发现的一些问题,提出了相应的解决思路。

同主题文章[1].金元松,任晓飞,冀海鸣,何绍林. 对数周期偶极子天线全空间可变相位中心' [J]. 电波科学学报. 2007.(02)[2].宫先仪. 关于波束形成' [J]. 声学与电子工程. 1988.(01)[3].尹家贤,刘克成,刘继斌,刘培国,毛钧杰. 对数周期天线时域特性分析' [J]. 电波科学学报. 2002.(04)[4].过晓刚,蒋全兴. 利用三角振子天线改善对数周期天线的低频性能' [J]. 安全与电磁兼容. 2005.(02)[5].漆一宏,李嗣范. 电磁喇叭的相位中心研究' [J]. 电子与信息学报. 1992.(04)[6].宫先仪. 频域波束形成中输出时间响应的重建' [J]. 声学与电子工程. 1988.(01)[7].J·R·沃林顿,邱文杰,谢处方. 相控陣雷达的波束形成方案' [J]. 电子科技大学学报. 1988.(S1)[8].耿京朝,牛传峰,毛贵海. 双极化对数周期阵列天线' [J]. 电波科学学报. 2003.(02)[9].马长征,吴伟陵. 波束形成和解码的联合迭代接收技术' [J]. 电波科学学报. 2002.(01)[10].燕小山. 超短波对数周期天线结构设计及分析' [J]. 电子机械工程. 2003.(03)【关键词相关文档搜索】：无线电物理; 对数周期天线; 波束形成; 环形阵; 相位中心【作者相关信息搜索】：兰州大学;无线电物理;张金生;沈华勋;。

对数周期振子天线分析与设计王颍辉【摘要】采用感应电动势法分析了对数周期振子天线,对对数周期振子天线的终端传输线影响进行了认真的研究,最后在保证电气指标最优的情况下,设计出结构尺寸最小化、强度最大化的终端短路对数周期振子天线.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2013(008)001【总页数】4页(P96-99)【关键词】对数周期振子天线;感应电动势法【作者】王颍辉【作者单位】北京无线电测量研究所,北京100854【正文语种】中文【中图分类】TN820 引言对数周期振子天线(LPDA)是一种常用的非频变天线，关于它的非频变特性和原理已经有很多文献和书籍介绍过，通常设计对数周期振子天线(LPDA)都是查阅有关资料的图表数据，同时结合经验公式进行粗略的设计，但是如果遇到比较苛刻的结构和电气指标，就很难用经验设计方法进行，必须进行严格的数值分析，把天线的结构和电气指标优化到最佳组合。

近年来商业化的天线分析软件得到了广泛的应用，比如CST 和ANSOFT，但是由于分析对数周期天线是一个宽频带的电大尺寸问题，这些软件采用的通用天线分析方法，分析起来虽然精度可以达到要求，但是所耗费的时间是惊人的。

为了快速的优化设计出对数周期振子天线，必须简化天线模型，自己编制分析程序进行设计，用同样配置的计算机比较，CST 计算13 单元的对数周期天线需要约3 小时完成一次计算，可是用自己编制的程序只需几秒钟的时间。

如果研究单元数更多或对数周期阵列天线，本计算方法将更加有现实意义。

1 对数周期天线结构对数周期振子天线，如图1(a)所示，它由N根平行排列的直线振子构成，其结构特点是，各振子的长度间距是按照比例因子τ 构成，其典型定义为式中，d 是相邻振子的间距;L 是振子长度;r 是振子半径;σ 是间隔因子，它和τ 还有L1 和LN 共同确定了对数周期天线的外形尺寸。

图1 LPDA 示意图2 对数周期天线分析假设每个振子的馈电点匹配良好，则振子的复数电流分布由传输线的馈电点电流唯一确定。

一种自动展开收藏的软对数周期天线南晓广;王英杰;李聪聪【摘要】由于软对数周期天线所使用的软索具有弯曲悬垂变形的特点,对于大尺寸天线可能导致集合线严重弯曲变形.通过对拉杆变形的理论分析,有效地利用其特点,使天线集合线呈水平状态,振子呈垂直状态,实现天线的保形,从而满足电气要求.在材料的选择方面,特制电缆、特制软线和迪尼玛绳都非常适合工程的使用.【期刊名称】《河北省科学院学报》【年(卷),期】2013(030)001【总页数】4页(P44-47)【关键词】软对数周期天线;软索;变形;误差【作者】南晓广;王英杰;李聪聪【作者单位】河北远东通信系统工程有限公司,河北石家庄050081;石家庄高新技术产业开发区热电煤气公司,河北石家庄050080;河北远东通信系统工程有限公司,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN82对数周期天线其结构简单、造价便宜，在EMC 领域得到广泛应用。

它是一种非频变天线，所谓非频变是指天线的阻抗、方向图、增益等电特性在频带范围内基本上无变化。

同时对数周期天线又是一种线极化天线，电场的极化方向平行于振子的方向。

因而使得对数周期天线具有宽频带特性和线极化特性，所以应用其作为电晕放电信号探测系统是天线部分的最优选择。

对数周期天线有多种形式，目前应用最为广泛的是对数周期振子天线。

对于工作在低频段的大尺寸对数周期天线来说，通常的硬结构类型天线不仅结构复杂，而且架设、拆装都需要耗费大量的人力和时间，而以软索为主要组成的软对数周期天线则具有结构简单、重量轻、便于运输、架设方便和易于收藏存放等优点，可以较为容易地实现大尺寸对数周期天线的结构设计。

在国内外的对数周期天线产品中，有自动展开、收藏的产品，但都是用于安装于某一固定载体平台，无法用于车载安装使用，更难以安装于装甲车这种“横冲直撞”的移动平台了。

为适应这种移动平台笔者研制了一种自动展开收藏对数周期天线。

1 软对数周期天线结构分析自动展开收藏对数周期天线处于展开状态时最大外形尺寸：高为5000mm；长4500mm；天线处于收缩状态时最大外形尺寸：高为436mm；长为4500mm。

对数周期天线的设计改进高伟;石丹;高攸纲;陈亚洲【摘要】Log-period antenna is an antenna with simple structure and excellent performance. Through analysis of microsoft antenna, it designs a log-periodic dipole antennas, which works in 4GHz-10GHz. This antenna simulate in HFSS. The result indicates that the antenna has well direction and low side-lobe. It provides a method for the designers in theory.%对数周期天线是结构简单，性能优良的频带天线，这篇文章结合传统的对数周期偶极子天线的结构，再加上微带天线的优势，改进了一款工作频率在4GHz~10GHz的对数周期偶极子天线，计算出天线的尺寸，并在HFSS中进行仿真，仿真结果表明，在该频带范围内，天线的方向性较好，旁瓣较少，在理论上为设计者提供了一种方法。

【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2014(000)0z1【总页数】3页(P202-204)【关键词】对数周期天线;微带天线;HFSS仿真【作者】高伟;石丹;高攸纲;陈亚洲【作者单位】北京邮电大学电子工程学院，北京 100876;北京邮电大学电子工程学院，北京 100876;北京邮电大学电子工程学院，北京 100876;石家庄军械工程学院，石家庄 050003【正文语种】中文【中图分类】TN821+.6对数周期天线是一种超宽带天线，结构有多种形式，其典型结构就是偶极子构成的对数周期天线，如图1所示，这种天线称为LPDA（Log Periodic Dipole Antennas）,也叫对数周期振子阵天线，由于其工作频带宽，增益高，前后比好，结构简单，成本低等众多优点，广泛应用在短波，超短波直至微波等低波段的侦察，测向，通信，电子对抗等方面，对数周期天线的一般设计流程是：找到最佳的间隔因子σ、比例因子τ，再把已知的天线设计的最高频率和最低频率，代入公式（1）（2）,计算出天线的夹角、间距和阵子长度。

基于三天线法测量对数周期天线的天线系数
缪轶;陈超婵;桑昱;朱建刚;左建生
【期刊名称】《上海计量测试》
【年(卷),期】2016(043)005
【摘要】介绍了基于ANSIC63.5：2006三天线法的天线系数测量原理，在开阔场地中搭建了对数周期天线的天线系数测量系统，分析比较了标准天线在实际测试与溯源下的测试数据，总结提高测量准确性的措施，满足日益发展的高频天线的天线系数测试需求。

【总页数】3页(P43-45)
【作者】缪轶;陈超婵;桑昱;朱建刚;左建生
【作者单位】上海市计量测试技术研究院;上海市计量测试技术研究院;上海市计量测试技术研究院;上海市计量测试技术研究院;上海市计量测试技术研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.车载宽叶单极对数周期天线的矩量法分析 [J], 王子华;金元松
2.利用三角振子天线改善对数周期天线的低频性能 [J], 过晓刚;蒋全兴
3.浅析对数周期天线对辐射发射测量的影响 [J], 徐晓; 巨欢
4.三天线法环天线校准系统建立及测量结果不确定度评定 [J], 秦瑶;吴艳丽;刘潇
5.准确测量EMC用双锥天线的天线系数 [J], 孟东林
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

对数周期阵列天线的设计与实现吴志锋; 承浩宇; 杨康【期刊名称】《《雷达与对抗》》【年(卷),期】2019(039)003【总页数】3页(P23-25)【关键词】对数周期天线阵; 宽频带; 大张角; HFSS仿真【作者】吴志锋; 承浩宇; 杨康【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所南京211153【正文语种】中文【中图分类】TN821.60 引言对数周期天线(LPDA)是一种性能优良的非频变天线，有多种型式，目前应用最广的是对数周期振子天线。

与其他天线比较，该天线具有频带宽、结构简单、造价便宜、质量轻、容易控制极化、有一定的波束宽度和增益等优点。

由于这些优点使其在近年来得到了大量的应用。

关于LPDA 的理论，前人已进行过许多研究。

早在1961 年，基于传输线原理，Carrel采用单项振子电流分布描述天线振子，然后应用网络级联进行分析，得到了和实验结果较一致的结果。

[1]在给出分析方法的同时，该文章还提出了一套LPDA的设计步骤。

该设计方法被许多天线书籍所转载，成为设计LPDA 的普遍方法。

1967 年Cheong 和King 采用振子的三项电流分布得到了更精确的结果，并进行了实验验证。

[2-3]这种天线通常都设计在较小张角，此时它可以在很宽的频带内获得几乎不变的阻抗、方向图和增益值，具有十分优良的宽带特性。

然而，在真正的工程设计中，提出的条件往往是多样甚至是苛刻的，也就需要在天线的增益、驻波和几何尺寸等不同要求下达到最优或接近最优。

因此，本文采用增大LPDA张角的方法来减小其纵向长度，组成4单元阵，使其满足某工程所需。

1 设计方法1.1 单元设计如图1 所示，LPDA是由N个平行偶极子按一定比例关系排列而成，其结构特点是各振子尺寸、位置都是按照比例因子τ来确定的。

当LPDA在工作频带时，与波长对应的振子(ln≈λ/2)形成有效的辐射区，其前后形成引向区和反射区，使得天线的前向增益在很宽的频带内基本保持均衡，且阻抗特性良好。

对数周期阵列天线低频增益优化仿真分析邹爱华1 ，徐长武2（1.泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201；2.上海保隆汽车科技股份有限公司，上海 201619）摘要：利用计算机电磁仿真软件，通过仿真试验结果分析，对小型对数周期阵列辐射抗扰测试天线进行低频段（60 ~200 MHz）增益补偿。

优化后的小型对数周期阵列辐射抗扰测试天线测试数据与仿真预期基本相符。

仿真数据和实际测试数据表明：优化后的小型对数周期阵列天线从60 MHz频率开始具有良好的电场特性，可以有效运用于汽车零部件和子系统的辐射抗扰测试。

关键词：偶极子；单极天线；对数周期阵列天线（LPDA）；垂直极化；仿真分析中图分类号：U463.673 文献标志码：A 文章编号：1003-8639（2017）07-0058-04Simulation Analysis on LPDA Low Frequency Gain OptimizationZOU Ai-hua1， XU Chang-wu2(1. Pan Asia Technical Automotive Center Co.， Ltd.， Shanghai 201201；2. Shanghai Baolong Automotive Corporation， Shanghai 201619， China)Abstract：In this article， an optimized low frequency gain (from 60~200 MHz) of a small log periodic dipole array antenna（LPDA）is presented from the simulation results of the High Frequency Structure Simulator (HFSS) software. The actual results of the optimized small dual stacked LPDA match simulation expectation. Both results prove that this optimized LPDA can apply to the immunity testing for automotive components and sub-system and has a good performance in E-field characteristic from 60 MHz.Key words：dipole；monopole antenna；LPDA；vertical polarization；simulated analysis无线电波是指在自由空间传播的射频频段的电磁波，天线在通信、雷达、导航、广播等领域广泛应用，无线电波的发射和接收都需要由天线来实现［1］。