一种分齿蝶形超宽带天线的设计与研究

       3．1 设计目标与仿真优化

        设计目标为在300～480 MHz频段范围内，设计一款分齿蝶形超宽带天线，要求频段内其驻波比VSWR<2，曲线平坦，相对原天线重量减轻率大于40％。

       针对上述设计要求，依据关于分齿位置的仿真分析，对分尺蝶形天线进行了进一步结构改进、参数优化，得到如图4所示的天线驻波比曲线。其基本设计参数为A=B=172mm，D=10mm，n=9，p=3，E=10.12mm。如图4所示，仿真得到参数优化后的天线在300～496MHz频段内，VSWR< 2，且波形平坦。

 3．2 实物天线测试

        对上述设计方案的天线进行了加工，并使用安捷伦8363B型网络分析仪对天线实物进行测量，得到其VSWR曲线如图5所示。

 结果表明，该天线在294．0～488．6 MHz的频率范围内，天线馈电端VSWR<2，波形平坦。其带宽范围与原仿真曲线相比(300～496MHz)，频段基本一致。实际波形抖动出现在525～705 MHz波段，低于仿真曲线(577～754 MHz)，但因处于工作频段外，对天线性能无实质影响。分析实测频段结果与理论值间的差异，认为主要来自于实际加工误差。

      综上所述，试制的分尺蝶形天线的-10 dB(VSWR<2)频率范围为294．O～488．6 MHz，带宽为194 MHz，中心频率为391 MHz，相对带宽达49．6％，大于超宽带天线相对带宽25％的下限，重量减轻比率达41．8％，符合设计需求。

    4 结语

    研究了一种辐射状分齿蝶形天线。通过仿真发现，在相同尺寸下，分齿蝶形天线与普通蝶形天线的驻波比随频率变化趋势相同。在一定频段，分齿结构会使天线VSWR曲线产生部分频段的抖动。其次，仿真得出分齿比例p是影响天线性能的关键参数。随着分齿比例变小(分齿位置靠近馈电端)，分齿天线VSWR抖动幅度变小、抖动频段向低频范围移动，而在其他频段，分齿蝶形天线与普通碟型天线性能基本一致。因而该类分齿蝶形天线与普通蝶形天线相比，可在保证一定频段驻波比性能指标的同时，减轻天线重量。针对300～480 MHz的频段要求，设计试制了一款分齿蝶形天线。实测显示，天线在294．O～488．6 MHz的频率范围内，天线馈电端VSWR<2，波形平坦。其-10 dB带宽达194 MHz，相对带宽49.6％，带内VSWR波形平坦，符合超宽带天线的要求，并且相对同尺寸普通蝶形天线理论重量减轻比率达41．8％，满足了设计需要。