雙極化開(kāi)槽天線陣列駐波畸點(diǎn)的研究

圖4加金屬過(guò)孔與未加金屬過(guò)孔單極化陣列單元在H面45度
掃描的駐波。L1未加金屬過(guò)孔，L2加金屬過(guò)孔

圖5加金屬過(guò)孔雙極化陣列單元三種情況下的駐波。
不掃描（BS），E面45度（E45）和H面45度（H45）

減小諧振腔有效尺寸，可以提高諧振頻率。為了驗(yàn)證上述駐波畸點(diǎn)是否是由介質(zhì)內(nèi)部區(qū)域諧振造成，在單極化單元上，按照其輪廓線加金屬過(guò)孔（如圖1（a）下）。

加金屬過(guò)孔的單極化陣列單元消除了3.57GHz和4.56GHz處的駐波畸點(diǎn)（如圖4）。因?yàn)榻饘龠^(guò)孔只存在于介質(zhì)中，而且金屬過(guò)孔與腔體之間存在鰭狀開(kāi)槽線金屬，所以金屬過(guò)孔不會(huì)對(duì)方形腔體的諧振造成影響。金屬過(guò)孔縮小了介質(zhì)單元內(nèi)部諧振的有效尺寸，消除了原先存在于中頻段的畸點(diǎn)。

3雙極化陣列駐波畸點(diǎn)的消除

把上述加金屬過(guò)孔的天線單元應(yīng)用于雙極化陣列中，計(jì)算仿真得到雙極化陣列單元分別在不掃描、E面45°和H面45°掃描時(shí)的駐波曲線（如圖5）。從圖中可以看出，加金屬過(guò)孔的雙極化陣列單元消除了3.88GHz、4.83GHz、4.92GHz和6.02GHz附近的駐波畸點(diǎn)。E面和H面在5.9GHz附近仍存在駐波，這與未加金屬過(guò)孔的45°、30°掃描時(shí)駐波位置很相近。說(shuō)明金屬過(guò)孔不影響方形腔體諧振。上述單元金屬過(guò)孔的間距是6GHz時(shí)介質(zhì)中波長(zhǎng)的七分之一。當(dāng)繼續(xù)減小金屬過(guò)孔間距，增加過(guò)孔數(shù)量，駐波明顯變化。當(dāng)增大過(guò)孔間距，諧振頻率會(huì)從高于6GHz移到低于6GHz。

4結(jié)論

開(kāi)槽天線陣列單元諧振的形成區(qū)域有兩個(gè)，即單元間形成的腔體和單元內(nèi)部介質(zhì)區(qū)域。通過(guò)在單元上加入金屬過(guò)孔，消除了介質(zhì)區(qū)域造成的諧振。通過(guò)大量計(jì)算仿真，發(fā)現(xiàn)在一個(gè)波長(zhǎng)（指介質(zhì)中的波長(zhǎng)）內(nèi)至少有七個(gè)過(guò)孔是必要的。少于此數(shù)目，不能有效的消除諧振；多于此數(shù)目，駐波變化不大。微帶饋電線的電流分布在其邊緣，所以在饋電線邊緣加上金屬過(guò)孔有利于消除饋電線電流與介質(zhì)區(qū)域諧振之間的沖突。