一種寬帶圓形陣列天線的矩量法分析

從圖3(a)可以看出，頻率f=300 MHz時(shí)，由矩量法數(shù)值計(jì)算所得方向圖與CST仿真方向圖幾乎重合，測(cè)試所得的方向圖在整個(gè)圓周上有波動(dòng)，但其不圓度僅為0．2 dB左右。圖3(b)中，當(dāng)工作頻率在500 MHz時(shí)，三種結(jié)果都比較吻合。但由于陣列半徑的電尺寸變大，矩量法數(shù)值計(jì)算、CST仿真、實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的方向圖不圓度均有所變差。由于天線振子的制作工藝影響及各陣元通道不一致性，以及測(cè)試環(huán)境的影響，從而導(dǎo)致了實(shí)測(cè)方向圖比數(shù)值計(jì)算和軟件仿真要差一點(diǎn)，但其不圓度在工程上處于可以接受的范圍之內(nèi)。
2．2 6陣元同幅異相饋電時(shí)的波束賦形定向特性分析
基于正弦差值基函數(shù)與點(diǎn)匹配法的矩量法結(jié)合遺傳算法在300 MHz及500 MHz兩個(gè)頻點(diǎn)分別對(duì)天線陣進(jìn)行波束賦形，得出天線陣各端口相位分布如表1。

天線H面方向圖如圖4。由圖4(a)知，頻率f=300 MHz時(shí)，矩量法數(shù)值計(jì)算結(jié)果與CST仿真結(jié)果比較一致，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相比而言副瓣方向有所偏移且尾瓣電平有所改變。圖4(b)中，頻率f=500 MHz時(shí)，相對(duì)于4(a)，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與矩量法計(jì)算結(jié)果和CST仿真結(jié)果的差異有所增大，但從影響天線性能的關(guān)鍵參數(shù)，如：主波瓣方向、主波束寬度、主副瓣電平比等來看，三種情況的結(jié)果差別并不大，對(duì)天線的性能沒有多大影響。

3 結(jié)論
本文就目前分析陣列天線互耦特性所存在的問題，提出了一種基于正弦差值基函數(shù)與點(diǎn)配法的矩量法，并對(duì)Pocklington方程的計(jì)算采用全域線天線積分核。采用此方法對(duì)寬帶圓形陣列天線進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，得出的結(jié)果與CST仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，取得了較好的一致性，從而驗(yàn)證了該分析方法的有效性。