一种宽带圆形阵列天线的矩量法分析

时间:2011-07-19来源:网络

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从图3(a)可以看出,频率f=300 MHz时,由矩量法数值计算所得方向图与CST仿真方向图几乎重合,测试所得的方向图在整个圆周上有波动,但其不圆度仅为0.2 dB左右。图3(b)中,当工作频率在500 MHz时,三种结果都比较吻合。但由于阵列半径的电尺寸变大,矩量法数值计算、CST仿真、实验测试得到的方向图不圆度均有所变差。由于天线振子的制作工艺影响及各阵元通道不一致性,以及测试环境的影响,从而导致了实测方向图比数值计算和软件仿真要差一点,但其不圆度在工程上处于可以接受的范围之内。
2.2 6阵元同幅异相馈电时的波束赋形定向特性分析
基于正弦差值基函数与点匹配法的矩量法结合遗传算法在300 MHz及500 MHz两个频点分别对天线阵进行波束赋形,得出天线阵各端口相位分布如表1。

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天线H面方向图如图4。由图4(a)知,频率f=300 MHz时,矩量法数值计算结果与CST仿真结果比较一致,实验测试结果相比而言副瓣方向有所偏移且尾瓣电平有所改变。图4(b)中,频率f=500 MHz时,相对于4(a),实验测试结果与矩量法计算结果和CST仿真结果的差异有所增大,但从影响天线性能的关键参数,如:主波瓣方向、主波束宽度、主副瓣电平比等来看,三种情况的结果差别并不大,对天线的性能没有多大影响。

3 结论
本文就目前分析阵列天线互耦特性所存在的问题,提出了一种基于正弦差值基函数与点配法的矩量法,并对Pocklington方程的计算采用全域线天线积分核。采用此方法对宽带圆形阵列天线进行了分析和设计,得出的结果与CST仿真结果和实验测试结果进行对比,取得了较好的一致性,从而验证了该分析方法的有效性。

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关键词: 宽带 矩量法 分析 阵列天线

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