基于特征模理论的机载微带有源二元阵列天线降耦技术

针对机载微带有源阵列天线单元间的互耦问题,提出了一种基于特征模理论的降耦方法。首先,通过分析天线单元被激励起的特征模式,筛选出工作模式和非工作模式;然后,根据阵列的结构、非工作模式的模式权重系数和特征远场方向图,分析出频带内对互耦贡献大的非工作模式;最后,通过抑制这些模式实现互耦降低,同时减少对工作模式的影响以保证天线性能。设计了频带为2.19 GHz~2.32 GHz的微带天线单元,通过对贴片修形、设置金属柱等措施抑制频带内对互耦贡献大的非工作模式。将改进前后的单元组成微带二元阵进行仿真,结果表明:改进后的二元阵,在整个频带内的S 21降低了3 dB以上、增益损失可接受、交叉极化得到改善。该方法为机载大型微带有源阵列天线的有效降耦提供了一条新思路。

新型电磁晶体微带天线设计

提出了一种新型的双面电磁带隙微带结构,并运用有限元法对其进行了仿真分析,计算结果显示该结构具有紧凑超宽阻带和低通特性良好的特点。在此基础上,设计了一种基于该结构的新型电磁晶体微带天线。计算和实验表明,与普通贴片天线相比,新型电磁晶体天线不仅抑制了2～6次谐波,在比较宽的频带内有效地抑制了高次谐波引起的辐射,而且克服了传统电磁晶体微带天线的一些缺陷,因而完全可以取代传统形式的电磁晶体天线。由于新型电磁晶体微带天线可以明显改善有源天线系统的性能,必将在现代有源通信领域得到广泛的应用。