平面电控偶极子天线阵列实现波束扫描与优化设计

本文主要探讨了一种创新的平面电控天线阵列技术，特别是在移动终端设备中的应用，旨在提升通信质量和系统容量。这种设计是一种平面印刷偶极子波束扫描寄生阵列天线，其核心原理是通过调整寄生单元中的电抗值来实现对天线辐射方向的精确控制。天线的基本结构是基于电磁场全波仿真软件进行设计的，确保了理论模型的精确性。 作者们运用了差分进化算法（DE）来优化所需的电抗值，这是一种全局优化策略，能够有效地搜索最优解，从而得到最佳的天线性能。实验结果显示，该天线的主波束在xoy平面上可以实现从-34°到-38°的广泛扫描，显示出出色的动态指向性。 在中心工作频率附近，天线的增益范围在3.6~4.9dBi之间，这意味着在特定频率范围内信号的强度显著增强。同时，天线在5.63~5.96GHz的频段内，反射系数低于-10dB，这保证了信号的纯净度和接收质量。带宽达到了惊人的330MHz，显示了良好的频谱利用效率。 实测数据证明了这种平面电控天线阵列具有卓越的波束扫描性能，设计和优化方法的有效性得到了验证。因此，这项研究对于推进无线通信技术的发展，特别是移动通信系统的容量提升和空间多址技术的实现具有重要意义。关键词包括：平面天线、波束扫描、差分进化算法、优化算法以及电控寄生阵列天线，这些关键词揭示了本文的核心技术内容和研究价值。这项研究为未来的通信设备小型化、多功能化提供了新的可能。