微帶天線陣的耦合及去耦研究.pdf

1、當(dāng)今時(shí)代科學(xué)技術(shù)不斷地飛速發(fā)展，微帶天線的低剖面、體積小、易加工、質(zhì)量輕等優(yōu)勢在無線通信系統(tǒng)中日趨凸顯。但是在許多復(fù)雜的通信系統(tǒng)中，僅僅憑借單個(gè)天線陣元的方向性與增益是根本無法保證傳輸信息質(zhì)量的可靠性，特別是在衛(wèi)星通信中，天線不但要求有高的增益、低的剖面，高的傳輸速率，抗多路徑反射及抗雨霧干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)也是必不可少的。這就需要把多個(gè)天線陣元組成微帶天線陣，使其具有增益高、剖面低、高的傳輸速率及便于進(jìn)行波束掃描和相位掃描等優(yōu)點(diǎn)。

2、　　隨著通信系統(tǒng)的不斷完善和更新，天線陣的發(fā)展趨勢逐漸面向小型化、寬帶化、智能化。但是，天線陣元之間的相互耦合阻礙了其前進(jìn)的步伐，特別是在小間距陣元和低頻段的寬帶天線中，互耦現(xiàn)象尤為突出。天線陣陣元間的相互耦合會(huì)致使陣列的輻射特性變得不規(guī)律，例如擾亂方向性，降低增益，阻抗不匹配等。因此，抑制或減小天線陣陣元間的相互耦合，對天線陣的發(fā)展來說，具有重大深遠(yuǎn)的研究意義。
　　本文著重圍繞微帶天線陣的耦合及去耦的方法展開了研究。首先，介紹

3、了微帶天線陣的基礎(chǔ)理論知識，天線陣陣元之間耦合的概念、產(chǎn)生互耦的原因以及互耦效應(yīng)對天線陣各種性能的影響。然后，利用矩量法計(jì)算分析了偶極子天線之間的相互阻抗。最后，分析了互耦效應(yīng)及幾種常見的去耦方法，根據(jù)課題的可行性，設(shè)計(jì)了一款二元微帶天線陣，選擇并改進(jìn)了缺陷地(Defected Ground Structure，簡稱DGS)結(jié)構(gòu)對天線陣進(jìn)行去耦操作，通過HFSS建模仿真并分析，該天線陣去耦操作后的耦合系數(shù)S12減小了26dB，增益提高了