利用互耦合实现高效稀疏微带阵列设计

0 下载量 76 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.9MB PDF 举报
"这篇研究论文探讨了一种新颖的方法,用于减少大规模周期性微带阵列中的活动元素数量。通过利用阵列元素之间的互耦合,可以实现高孔径效率,从而降低整体生产成本,减少活动阵列元素及关联组件的数量。论文中提供了一种简单控制微带阵列互耦合的方法作为示例。模拟和测量结果显示,当活动元素的间距扩大到自由空间操作频率波长的两倍时,可以获得18.3dB的旁瓣电平(SLL)和接近相同的孔径效率,与传统阵列相比,其性能没有明显下降,传统阵列的元素间距通常为一半。" 本文的核心知识点包括: 1. **互耦合机制**:在微带阵列设计中,互耦合是一种关键现象,它指的是阵列中相邻元素之间通过电磁场相互影响的现象。通过巧妙地控制这种互耦合,可以减少阵列中需要激活的元素数量,同时保持较高的效率。 2. **周期性稀疏微带阵列**:这种阵列结构不同于传统的紧密排列阵列,它采用了稀疏的元素分布,降低了元件密度,但通过互耦合效应,仍然能维持高效的辐射性能。 3. **孔径效率**:孔径效率是衡量天线阵列能量转换为有用辐射的能力,是评价阵列性能的重要指标。文中提到,即使在元素间距增大两倍的情况下,仍能保持高孔径效率,这是通过互耦合机制实现的。 4. **成本降低**:减少活动元素和相关组件的数量可以显著降低成本,这是设计高效周期性稀疏微带阵列的一个重要优势。 5. **控制互耦合的方法**:论文提供了一种控制互耦合的简便方法,虽然具体细节未在摘要中给出,但这种方法是实现阵列优化设计的关键。 6. **旁瓣电平(SLL)**:SLL是衡量天线主瓣之外辐射能量的次要特征,较低的SLL意味着更好的方向性。文中提到,在大间距条件下,SLL仍能达到18.3dB,表明了设计的有效性。 7. **模拟与测量结果的对比**:通过模拟和实际测量的比较,证明了提出的阵列设计在减少元素间距的同时,性能并未显著下降,这为实际应用提供了理论支持。 这篇论文对于理解和设计高效、低成本的微带阵列具有重要的理论和实践意义,尤其适用于需要大范围覆盖但又受限于成本和复杂性的无线通信系统。