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自动跟踪来波的方向回溯天线,可以接收任意方向的信号,然后由全向转变为定向天线指向来波。是一种极具发展潜力的天线类型。随着现代通信的发展,短距离无线移动通信系统因来波方向任意,需采用增益和效率较低的全向天线。又因移动节点携带能量有限,存在着全向性和高增益之间的矛盾。方向回溯天线可以兼顾接收时的全向性,和发送回传信号时提高增益的定向性,在短距离移动通信中将有着良好的应用前景。论文在移动系统中开放的2.45GHz频率段,开发研制小型化的贴片方向回溯天线。 方向回溯天线由天线阵和相位共轭电路两部分组成。天线阵在全向状态下接收任意方向的入射信号,依靠相位共轭电路将全向变为定向发射状态,向入射信号方向反馈相位共轭信号,实现方向回溯功能。论文给出了一种新型的四单元星形微带天线阵,并且提出一种平衡结构的相位共轭电路方案。为保证天线阵的方向性及接发信号隔离度,以矩形双极化微带天线为基础,利用曲流技术在贴片辐射边优化设置梯形槽,得到频带范围内S11、S12最小值均为-32dB的星形阵元全向天线模型;以射频混频技术产生相位共轭信号为理论依据,采用结构简单的FET阻性混频器,为消除实际元器件带来的同频干扰,提出一种平衡结构的相位共轭电路方案,输出的中频信号中未发现同频干扰信号,利用带通滤波器滤除高频干扰信号后就能获得所需的相位共轭信号;天线阵需功分器对阵元天线进行等幅同相馈电,同时射频和本振信号均需功率分配后再进行混频,为此研发4.9GHz处S11值为-22dB的二等分Wilkinson功分器;以星形微带天线为阵元,采用并联馈电网络研发四单元微带天线阵,调整阵元尺寸和间距使性能达到最优,根据仿真结果制作实物并测试,天线阵在2.45GHz处的实测S11值为-17dB,同时H面辐射方向图近似为圆形、具有完美的全向辐射特性,最大增益为11.2dB;最后,以四单元天线阵和平衡结构的相位共轭电路为核心,配合文中的组阵方案,方向回溯天线系统研发可进入实际制作阶段。