本征激励法用于天线阵方向图综合（free）

本征激励法用于天线阵方向图综合本征激励法用于天线阵方向图综合
卜安涛 史小卫
西安电子科技大学 223 信箱 710071

摘 要 本文首先由矩量矩阵推导出天线分析中本征激励模式的定义 其次使用单元 间无耦合的理想阵列来逼近有耦合的实际阵列 可以把理想阵列单元的电流分布经过等效转 化之后得到的电压系数去激励有耦合的阵列 可在有互耦的阵列上综合出与理想阵列一致的 方向图 因为在优化过程中减少了精确的电磁场分析而大大缩减了考虑耦合的实际阵列方向 图综合时间 最后给出算例验证了本文思路的正确性 关键词 矩量法 本征激励 互耦阵列 理想阵列 方向图综合

1 引

言

由于阵列天线可以提高天线增益和辐射效率 降低副瓣电平 特别适用于那些对方向 图形状有特殊要求的场合 为了实现预定的方向图形状 只需要综合出天线阵列各单元上的 电流分布 文献[1] 中 Chebyshev Taylor Harming 等人采用的天线模型均为不考虑单元间 耦合的理想阵列 计算速度快 但是由于实际的阵列单元间存在耦合 由这些方法得到的电 流幅度分布不能直接用于激励实际阵列 而那些对天模型使用精确电磁场方法分析优化的文 献[2] 得到结果与实际情况非常吻合 但是优化过程计算时间长 为了解决这个问题 文献[3]按照波的理论 提出天线阵远场方向图由各单元在阵中方 向图的加权和 其中单元激励模型的参考面选择在每个单元的馈线上 文献[4]给出圆形阵列 方向图求解的本征激励叠加法 本文由矩量矩阵出发 采用电压源馈电 提出矩量法模型中 关于本征激励模型的不同定义 阵列中一个单元激励 而其它单元均短路的激励模式 此外 本文还采用本征激励法把[1]中综合出的激励系数转化电压激励系数 该系数可以用于 MoM 方法分析有耦合的线阵列方向图 并在有耦合的阵列上形成与理想阵列一致的方向图

２　 阵列的本征激励方向图　
对于 N 个单元组成的天线阵列 每个