基于旋轉(zhuǎn)體矩量法的高性能微波傳輸天線分析與設(shè)計(jì)

從圖3可以看出，饋源具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的方向圖，低交叉極化特性。在計(jì)算相位方向圖時(shí)，坐標(biāo)軸是放在了饋源口徑面的中心位置，由圖3可看出，饋源的相位方向圖在很寬的角度上都很平坦，這說(shuō)明饋源具有穩(wěn)定的相位中心。
經(jīng)常采用在普通的反射面天線上增加圍邊的方法，天線的參數(shù)為主反射面焦距，即f=126 mm，焦徑比f(wàn)dratio=0．42，圍邊長(zhǎng)度為h=195 mm?？紤]到饋源和主反射面之間的互耦，本文在計(jì)算反射面方向圖時(shí)，采用旋轉(zhuǎn)體矩量法，把饋源和主反射面看成一個(gè)整體。圖2(b)給出了饋源和反射面的截面結(jié)構(gòu)示意圖，饋源的結(jié)構(gòu)參數(shù)與圖2(a)給出的相同。激勵(lì)同樣采用電流元激勵(lì)，沿x放置在饋源內(nèi)部工作頻率為f=18．7 GHz。
圖4給出了測(cè)試的方向圖和采用旋轉(zhuǎn)體矩量法得到的方向圖，兩者較好的吻合，達(dá)到了工程應(yīng)用的精度。測(cè)量和計(jì)算結(jié)構(gòu)的差別，主要是計(jì)算過(guò)程中饋源支撐結(jié)構(gòu)未考慮進(jìn)去，因?yàn)榭紤]了饋源支撐結(jié)構(gòu)，就不能再應(yīng)用旋轉(zhuǎn)體矩量法了；另外，因?yàn)闇y(cè)試的頻率較高，并采用遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試的方法，測(cè)試中難免會(huì)有誤差。

由圖4可以看出，除了后瓣以外，天線的方向圖在角域上滿足了ETSI Class3的方向圖包絡(luò)的要求。為了降低天線的后瓣，一般的方法是在圍邊的周圍加一層吸波材料。圖5給出了加吸波材料的方向圖。從圖5可以看出，天線很好地達(dá)到了ETSI Class3的方向圖包絡(luò)要求。

3 結(jié) 語(yǔ)
本文采用旋轉(zhuǎn)體矩量法解決了在高頻近似方法不適用的情況下毫米波反射面天線的分析問(wèn)題。由于采用了矩量法分析該問(wèn)題，把饋源和反射面作為一體，考慮了兩者的耦合，使分析結(jié)果更加準(zhǔn)確。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的口徑為0．3 m天線在整個(gè)角域上滿足了特定的方向圖包絡(luò)，達(dá)到了ETSI Class 3的高性能標(biāo)準(zhǔn)，為小口徑高性能微波傳輸天線的設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)分析方法。