波导柱面共形缝隙阵天线方向图优化设计
时间:2014-06-05来源:网络
重新研究公式(1)可以看出,可以通过两种方法可以降低交叉极化分量:
① 相位加权方法。其优点是交叉极化分量不受辐射波导、耦合波导窄边与波导壁厚的限制,但是这样必须设计优化理论,比较困难。
② 减小角度Φ的方法。角度Φ越小,交叉电平分量越低。其优点是不用复杂的优化设计理论,但同时其受辐射波导、耦合波导窄边与波导壁厚的限制,后瓣电平较高。
给出选择不同的辐射波导、耦合波导的尺寸相对应的夹角关系,同时给出其对应的方向图。
表1 辐射波导、耦合波导与夹角对应关系
编号 | 辐射波导尺寸(mm) | 耦合波导尺寸(mm) | 对应的角度Φ(0) |
a | 14*6.4 | 12.631*6.4 | 3.2031 |
b | 13*6.4 | 13*6.4 | 3.0625 |
c | 12*6.4 | 14*6.4 | 2.7960 |
d | 12*6.4 | 15*6.4 | 2.6254 |
e | 12*6.4 | 16*6.4 | 2.5067 |
图13中,a、b、c、d、e五条曲线代表着表1所示的波导尺寸对应形成的方向图。
图13 不同辐射波导、耦合波导尺寸对应的辐射方向图
可见,小的角度Φ将抑制交叉极化电平,大的角度Φ将导致严重的交叉极化分量。而角度Φ由辐射波导、耦合波导、功分网络层波导的尺寸的选择确定,故波导尺寸的选择,是形成良好方向图的前提。
5 结论
本文针对波导柱面共形缝隙阵天线的方向图优化问题,提出了针对波导缝隙阵列的具体结构形式,通过仿真提取得到单个缝隙的有源方向图,最终综合得到共形面的方向图。探讨了共形面方向图的交叉极化电平的抑制方法,并以Ku频段的波导柱面共形缝隙阵天线为例,通过对比方向图的综合设计、仿真与测试数据,证明了本文提出的方形图优化设计的有效性,在工程设计中有重要的指导作用。
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