基于矩量法的陣列天線互耦特性研究.pdf

1、互耦嚴(yán)重地影響到了陣列天線的性能，引起輻射方向圖的失真和輸入阻抗變化而導(dǎo)致的輸入端口不匹配，因此要設(shè)計(jì)出性能優(yōu)越的陣列天線，必須考慮互耦效應(yīng)。矩量法作為一種有效的數(shù)值計(jì)算工具，可以準(zhǔn)確的分析陣列的互耦特性。本文采用矩量法對(duì)空間耦合形式的偶極子天線陣和表面波耦合形式的微帶天線陣的互耦效應(yīng)進(jìn)行分析和研究；同時(shí)基于子陣的思想，研究了大陣輻射場計(jì)算和大陣方向圖補(bǔ)償?shù)膯栴}。論文主要工作和研究成果可概括為：
　　1.運(yùn)用矩量法研究了偶極子陣列

2、天線的互耦特性。根據(jù)電磁場的邊界條件，將波克林頓方程應(yīng)用到天線陣上，再用矩量法求解方程。針對(duì)互耦對(duì)陣元饋電端口的影響，研究了互耦與陣元互阻抗、輸入阻抗和電流分布之間的關(guān)系；針對(duì)互耦對(duì)陣列輻射特性的影響，研究了互耦對(duì)均勻陣、低副瓣泰勒陣和波束掃描陣的方向圖的影響。
　　2.運(yùn)用矩量法研究了微帶陣列天線的互耦特性。首先根據(jù)等效原理和邊界條件，得到用于求解三維金屬導(dǎo)體與介質(zhì)體混合結(jié)構(gòu)的體-面結(jié)合積分方程，選用能有效減少求解未知量數(shù)的無散

3、基函數(shù)離散介質(zhì)結(jié)構(gòu)，用縫隙電壓源模型作為饋電模型，然后利用相關(guān)算例對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。最后研究了兩種不同排列方式的二元微帶陣，主要分析了互耦對(duì)陣列單元反射系數(shù)、諧振頻率、陣列的效率、方向性系數(shù)和增益的影響。
　　3.針對(duì)受計(jì)算機(jī)資源限制導(dǎo)致大陣輻射場難以計(jì)算的問題，研究了基于小陣電流分布和互耦阻抗矩陣兩種方法?；谛￡囯娏鞣植加?jì)算大型陣列天線的電流分布，快速準(zhǔn)確地計(jì)算出了大型線陣和面陣的輻射方向圖；傳統(tǒng)的阻抗矩陣外推法忽略了較遠(yuǎn)距