基于旋轉(zhuǎn)體矩量法的高性能微波傳輸天線(xiàn)分析與設(shè)計(jì)

從圖3可以看出，饋源具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的方向圖，低交叉極化特性。在計(jì)算相位方向圖時(shí)，坐標(biāo)軸是放在了饋源口徑面的中心位置，由圖3可看出，饋源的相位方向圖在很寬的角度上都很平坦，這說(shuō)明饋源具有穩(wěn)定的相位中心。
經(jīng)常采用在普通的反射面天線(xiàn)上增加圍邊的方法，天線(xiàn)的參數(shù)為主反射面焦距，即f=126 mm，焦徑比f(wàn)dratio=0．42，圍邊長(zhǎng)度為h=195 mm?？紤]到饋源和主反射面之間的互耦，本文在計(jì)算反射面方向圖時(shí)，采用旋轉(zhuǎn)體矩量法，把饋源和主反射面看成一個(gè)整體。圖2(b)給出了饋源和反射面的截面結(jié)構(gòu)示意圖，饋源的結(jié)構(gòu)參數(shù)與圖2(a)給出的相同。激勵(lì)同樣采用電流元激勵(lì)，沿x放置在饋源內(nèi)部工作頻率為f=18．7 GHz。
圖4給出了測(cè)試的方向圖和采用旋轉(zhuǎn)體矩量法得到的方向圖，兩者較好的吻合，達(dá)到了工程應(yīng)用的精度。測(cè)量和計(jì)算結(jié)構(gòu)的差別，主要是計(jì)算過(guò)程中饋源支撐結(jié)構(gòu)未考慮進(jìn)去，因?yàn)榭紤]了饋源支撐結(jié)構(gòu)，就不能再應(yīng)用旋轉(zhuǎn)體矩量法了；另外，因?yàn)闇y(cè)試的頻率較高，并采用遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試的方法，測(cè)試中難免會(huì)有誤差。

由圖4可以看出，除了后瓣以外，天線(xiàn)的方向圖在角域上滿(mǎn)足了ETSI Class3的方向圖包絡(luò)的要求。為了降低天線(xiàn)的后瓣，一般的方法是在圍邊的周?chē)右粚游ú牧?。圖5給出了加吸波材料的方向圖。從圖5可以看出，天線(xiàn)很好地達(dá)到了ETSI Class3的方向圖包絡(luò)要求。

3 結(jié) 語(yǔ)
本文采用旋轉(zhuǎn)體矩量法解決了在高頻近似方法不適用的情況下毫米波反射面天線(xiàn)的分析問(wèn)題。由于采用了矩量法分析該問(wèn)題，把饋源和反射面作為一體，考慮了兩者的耦合，使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的口徑為0．3 m天線(xiàn)在整個(gè)角域上滿(mǎn)足了特定的方向圖包絡(luò)，達(dá)到了ETSI Class 3的高性能標(biāo)準(zhǔn)，為小口徑高性能微波傳輸天線(xiàn)的設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)分析方法。