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带直角反射器的太赫兹等离子体-金属混合天线

宋哲 刘玉宝 赵欣悦 阮久福 尹治平

宋哲, 刘玉宝, 赵欣悦, 等. 带直角反射器的太赫兹等离子体-金属混合天线[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 063101. doi: 10.11884/HPLPB201830.180015
引用本文: 宋哲, 刘玉宝, 赵欣悦, 等. 带直角反射器的太赫兹等离子体-金属混合天线[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 063101. doi: 10.11884/HPLPB201830.180015
Song Zhe, Liu Yubao, Zhao Xinyue, et al. THz hybrid metal-plasma Yagi antenna with right-angle reflector[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 063101. doi: 10.11884/HPLPB201830.180015
Citation: Song Zhe, Liu Yubao, Zhao Xinyue, et al. THz hybrid metal-plasma Yagi antenna with right-angle reflector[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 063101. doi: 10.11884/HPLPB201830.180015

带直角反射器的太赫兹等离子体-金属混合天线

doi: 10.11884/HPLPB201830.180015
基金项目: 

国家自然科学基金项目 61501166

详细信息
    作者简介:

    宋哲(1993—),男,硕士研究生,从事太赫兹等离子体天线研究;Zhesongak2550@163.com

    通讯作者:

    阮久福(1981—),男,博士,硕士生导师,主要从事微波及太赫兹器件的设计及微加工研究;jfruan@hfut.edu.cn

  • 中图分类号: TN823.17

THz hybrid metal-plasma Yagi antenna with right-angle reflector

  • 摘要: 为了满足可工作于太赫兹频段以及较好的方向性和高增益的需求,在等离子体天线的基础上提出了新型等离子体-金属混合八木天线,在其中将反射振子替换为夹直角反射板。根据等离子体天线及八木天线设计理论,设计了该天线的结构并初步确定了其结构参数。通过电磁仿真研究了不同天线-顶点间距情况下天线的回波损耗、增益、电压驻波比和辐射方向图,最终实现了结构参数优化。与不带反射板的天线的对比结果表明,该结构具有更高的增益与更优的前后比。
  • 图  1  夹直角反射器金属-等离子体混合八木天线的模型

    Figure  1.  Model of hybrid metal-plasma antenna with reflector

    图  2  夹直角反射器的侧视结构图

    Figure  2.  Side view of right angle reflector

    图  3  折合振子模型图

    Figure  3.  Model of folded dipole

    图  4  天线的回波损耗

    Figure  4.  Return loss of the antenna

    图  5  天线的三维辐射方向图和E面方向图

    Figure  5.  3D and E-plane radiation patterns of antenna

    表  1  有反射板的天线在不同的S1时各项性能的比较

    Table  1.   Performance comparison of antenna with reflector at different S1

    S1 minimum return loss/dB center frequency/GHz gain/dB VSWR HPBW/(°)
    0.25λ0 -19.377 101.35 6.143 1.240 80.5
    0.5λ0 -48.448 102.13 8.541 1.008 52.6
    0.75λ0 -38.607 102.03 8.899 1.024 32.8
    λ0 -28.916 101.78 8.264 1.074 29.7
    1.5λ0 -27.273 102.09 11.7 1.090 14.4
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    表  2  无反射板的天线在不同的S1时各项性能的比较

    Table  2.   Performance comparison of antenna without reflector at different S1

    S1 minimum return loss/dB center frequency/GHz gain/dB VSWR HPBW/(°)
    0.25λ0 -29.929 101.26 5.939 1.094 105.7
    0.5λ0 -27.220 101.36 3.997 1.091 156.1
    0.75λ0 -22.129 100.55 5.140 1.170 107.7
    λ0 -23.734 100.65 4.531 1.139 126.4
    1.5λ0 -41.011 101.38 4.630 1.018 115.3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-12
  • 修回日期:  2018-02-01
  • 刊出日期:  2018-06-15

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