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雙極化開槽天線陣列駐波畸點的研究

作者: 時間:2014-04-17 來源:網(wǎng)絡 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/259491.htm

圖4加金屬過孔與未加金屬過孔單極化單元在H面45度
掃描的駐波。L1未加金屬過孔,L2加金屬過孔

圖5加金屬過孔單元三種情況下的駐波。
不掃描(BS),E面45度(E45)和H面45度(H45)

減小腔有效尺寸,可以提高頻率。為了驗證上述是否是由介質內(nèi)部區(qū)域造成,在單極化單元上,按照其輪廓線加金屬過孔(如圖1(a)下)。

加金屬過孔的單極化單元消除了3.57GHz和4.56GHz處的(如圖4)。因為金屬過孔只存在于介質中,而且金屬過孔與腔體之間存在鰭狀開槽線金屬,所以金屬過孔不會對方形腔體的諧振造成影響。金屬過孔縮小了介質單元內(nèi)部諧振的有效尺寸,消除了原先存在于中頻段的畸點。

3陣列的消除

把上述加金屬過孔的天線單元應用于陣列中,計算仿真得到雙極化陣列單元分別在不掃描、E面45°和H面45°掃描時的駐波曲線(如圖5)。從圖中可以看出,加金屬過孔的雙極化陣列單元消除了3.88GHz、4.83GHz、4.92GHz和6.02GHz附近的駐波畸點。E面和H面在5.9GHz附近仍存在駐波,這與未加金屬過孔的45°、30°掃描時駐波位置很相近。說明金屬過孔不影響方形腔體諧振。上述單元金屬過孔的間距是6GHz時介質中波長的七分之一。當繼續(xù)減小金屬過孔間距,增加過孔數(shù)量,駐波明顯變化。當增大過孔間距,諧振頻率會從高于6GHz移到低于6GHz。

4結論

陣列單元諧振的形成區(qū)域有兩個,即單元間形成的腔體和單元內(nèi)部介質區(qū)域。通過在單元上加入金屬過孔,消除了介質區(qū)域造成的諧振。通過大量計算仿真,發(fā)現(xiàn)在一個波長(指介質中的波長)內(nèi)至少有七個過孔是必要的。少于此數(shù)目,不能有效的消除諧振;多于此數(shù)目,駐波變化不大。微帶饋電線的電流分布在其邊緣,所以在饋電線邊緣加上金屬過孔有利于消除饋電線電流與介質區(qū)域諧振之間的沖突。


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