功率分配器

圖3-7為一分四功率分配器，繼上述的一分二功率分配器，前級再做一個一 分二功率分配器，使得能量從埠1進入，能量均分成四份，圖3-8為一分四功率分 配器S參數模擬圖，在所需頻段仍然有在 10dB− 以下，而 ， ， ， 在

頻段中為 ~ dB，可以看出能量確實有四等分，且誤差不大。

S

21

S

₃₁

S

₄₁

S

₅₁

−6.2 −6.7

圖3-7: 一分四功率分配器

3.1.4 模擬與實作量測

綜合上述所說，結合功率分配器與天線的部分，圖3-9為二元天線陣列俯視

圖，圖中左邊的小圓點即為張角的虛擬圓心，圓心到天線的距離為150 。圖

3-10是二元天線陣列反射損耗模擬圖，頻寬從 到1 ，圖3-11為二元

天線陣列11GHz輻射場型，最大增益為 13.88 ，場型在yz方向仍然維持在 end-fire方向，圖3-12為二元天線陣列12GHz輻射場型，最大增益為14.55dBi。

(a)

(a)

(b)

圖3-12 二元天線陣列12GHz輻射場型模擬圖

圖3-13為四元天線陣列俯視圖，張角為10度，圖中黑色圓點為當初設計 的虛擬圓心，虛擬圓心到天線距離為150mm。圖3-14為四元天線陣列反射損耗模 擬與量測圖，虛線部分是模擬結果，而實線部分是量測結果，可以看出量測出來 的反射損耗在10.5~13GHz並沒有如模擬般的在-10dB以下，因此在下一個小節 中，將再針對反射損耗的部分再做改善，而圖3-15為四元天線陣列11GHz輻射場 型，實際量測最大增益為12dBi，圖3-16為四元天線陣列12GHz輻射場型，實際 量測最大增益為11.9dBi。

圖3-13: 四元天線陣列俯視圖

圖3-14 四元天線陣列反射損耗模擬與量測圖

(a)

(a)

(b)

圖3-16 四元天線陣列12GHz輻射場型

10dB

圖3-18 重新調整後的單一導體洩漏波天線反射損耗模擬圖

圖3-19 重新調整後的單一導體洩漏波天線在Eplane輻射場型

3.2.2 功率分配器的改進

圖3-21 一分二功率分配器S參數模擬圖

圖3-23 一分四功率分配器S參數模擬圖

圖3-24為一分八功率分配器，長度為84.5mm，圖3-25為一分八功率分配器的 S參數模擬圖，在頻段中

S

₁₁在−17.5dB，因為由多級的功率分配器組合而成，因 此在各級的匹配誤差下，

S

₁₁無法達到−20dB以下，而從圖中也可以看出至 至

重疊在一起，在頻段中介於

S

21

S

91 −9.3dB到 10.2dB− ，證實能量均分成八等分。

圖3-25 一分八功率分配器的S參數模擬圖

3.2.3 八元素單一導體洩漏波天線陣列模擬與實作

圖3-26為八元素單一導體洩漏波天線示意圖，尺寸為為 336mm 256mm× 。

圖3-26 八元素單一導體洩漏波天線示意圖

圖3-27為八元素單一導體洩漏波天線陣列反射損耗，頻寬從8.68 到 共 。圖3-28為八元素單一導體洩漏波天線陣列在11GHz的輻射 場型，圖3-28(a)為在xy方向的輻射場型，可以觀察到在xy平面上的場型確實呈現 扇型，實際量測最大增益為9.07dBi，主波束的Ripple介於4dBi至9.07dBi，Ripple 差距為5.07dB，若以Ripple的最小值4dBi為波束寬的基準，則八元素天線陣列的

GHz 14.78GHz 6.10GHz

圖3-27 八元素單一導體洩漏波天線反射損耗

(a)

(a)

(b)

圖3-29 八元素單一導體洩漏波天線陣列在12GHz輻射場型(a)xy平面(b)yz平面

在文檔中 扇狀輻射場型單一導體帶狀洩漏波天線陣列 (頁 30-49)