根据公式来设计曲流线天线
OPN Calla, Alok Singh, Amit Kumar Singh, Sandeep Kumar, Triloki Kumar
国际无线电科学中心，修比特工程研究所
摘要
偶极子曲流线天线的大小在给定频率下是与其匝数成正比。相邻水平段的曲流线天下的相位相反。传输线电流不会对辐射功率造成损失。在靠近天下中心时电流达到最大值与此同时电能大量消耗。因此，辐射抗性是受垂直段影响的。曲折性结构设计在基板厚度为3.2厘米和介电常数为4.4的环氧玻璃布层压板上。阻抗匹配间的匹配和曲流线天线是通过调整微带开口端的宽度和长度。优化通过设计方程参数获得d=0.16λg，s=0.33λg,w=0,06λg,L=0.7λg, λg是环氧玻璃基板的中心频率为1060MHZ时的波长。同样使用设计方程也可得到中心频率为1025MHZ。方程式得到的频率和由线和频率设计的天线频率是两种不同的频率1030MHZ和1090MHZ。为验证曲流线天线使用上述公式来计算。用标准化公式分别得到曲流线的尺寸。用公式得到的和由经验关系得到的两种方法进行比较。结果发现，两种方法都得到匹配的尺寸。因此可以利用这些经验关系来设计曲流线天线。
索引：曲流线天线，天线，微带天线。
一、 介绍
该曲折线天线是一种印刷类型的天线，实现了小型化，大小嵌入介质基片上的导线结构。曲折线天线是导线和平面带线的常规组合的基本形式。其好处是结构简单，易于集成
到无线设备，价格低廉和潜在的SAR低特性。
二、 曲流线天线设计
该新型微带天线的原理是一个谐振曲折线天线（又称堡垒线天线）。曲折线原理是由一条曲折微带天线形成的一系列的直角弯头。其基本原理是由四个直角弯和辐射主要发生的不连续性（弯曲）的结构。直角弯头倒角减少直角间断的阻抗匹配。这种设计是每半波长改变直流方向和超过四分之一改变波长的方法。由弯角的辐射加起来以产生期望极化值取决于曲折线天线的尺寸大小。双弯之间的间距是非常关键的，如果弯曲太接近对方，交叉耦合会越来越多，从而影响辐射的极化值。在其他情况下，间隔是受限于现有的网格阵列空间和偏振辐射场将随弯曲之间的距离,微带线之间的距离。此曲折线设计是用线极化减少弯曲间的交叉耦合，以适应现有的网格阵列大小。
图1.显示的各个层面的曲折线天线
三、 用数学公式设计曲折线天线
图1中曲折线天线的各个尺寸计算公式如下：
曲折线天线的大小：
基板上的引导波长λg由：
空间波长λ和有效介电常数ε 关系式：
基板的高度h ， 材料的介电常数， 曲折线天线的宽度W，数ε。
用一下方程计算出d，s，l和w的值。
修正尺寸
有效介电常
等效长度ΔL.
其中，中心频率为
，光速为c。
用下面的式子计算方向性D和增益G：
四、 用经验公式设计曲折线天线
经验公式得到的频率和由线和频率设计的天线频率是两种不同的频率。他们分别是1030MHZ和1090MHZ。用这些关系式计算出的天线尺寸是正确的。
用经验关系式得出d的大小如图2所示，s的大小如图3，W的大小如图4，和L的大小如图5，图6所示的是增益和频率的关系。
图2，d相对于频率的变化
图3，s相对于频率的变化。
图4，w相对于频率的变化
图5，L相对于频率的变化
图6，增益和频率的变化关系
五、结果与讨论
曲流线天线设计在中心频率1060MHZ范围内。模拟频率在1030MHZ和1090MHZ。从上图中可以看出，不同频率的曲折线天线存在线性关系。因此，这一关系式可以设计出所需频率的天线。
六、结论
通过理论计算曲折线天线参数，在所需频率范围内可以计算出尺寸大小和各个参数。经验公式可以设计曲折线天线。
参考文献
[1] “平面微带阵列天线的宽角扫描相控阵天线” 作者：K.S. Beenamole, Ashutosh Kedar, Mahima Garg, Sona 0 Kundukulam, U K Revankar, N.S.Prem Kutiyal，微波与光学技术（2005），11月16日期2007部分1 – 5
[2] “在1030MHZ频率下设计和开发的曲折线的结果和模拟仿真比较” 作者：O.P.N. Calla, Amit Kumar Singh, Sandeep Kumar, Triloki Kumar。
[3] “微带天线阵列的偏振控制” 作者：P.S. Hall 电气与电子协会出版，1983年4月，215-224页
