雙極化開槽天線陣列駐波畸點的研究

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

圖5加金屬過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。為了驗證上述駐波畸點是否是由介質內(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孔（如圖1（a）下）。

加金屬過孔的單極化陣列單元消除了3.57GHz和4.56GHz處的駐波畸點（如圖4）。因為金屬過孔只存在于介質中，而且金屬過孔與腔體之間存在鰭狀開槽線金屬，所以金屬過孔不會對方形腔體的諧振造成影響。金屬過孔縮小了介質單元內(nèi)部諧振的有效尺寸，消除了原先存在于中頻段的畸點。

3雙極化陣列駐波畸點的消除

把上述加金屬過孔的天線單元應用于雙極化陣列中，計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°掃描時的駐波曲線（如圖5）。從圖中可以看出，加金屬過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。E面和H面在5.9GHz附近仍存在駐波，這與未加金屬過孔的45°、30°掃描時駐波位置很相近。說明金屬過孔不影響方形腔體諧振。上述單元金屬過孔的間距是6GHz時介質中波長的七分之一。當繼續(xù)減小金屬過孔間距，增加過孔數(shù)量，駐波明顯變化。當增大過孔間距，諧振頻率會從高于6GHz移到低于6GHz。

4結論

開槽天線陣列單元諧振的形成區(qū)域有兩個，即單元間形成的腔體和單元內(nèi)部介質區(qū)域。通過在單元上加入金屬過孔，消除了介質區(qū)域造成的諧振。通過大量計算仿真，發(fā)現(xiàn)在一個波長（指介質中的波長）內(nèi)至少有七個過孔是必要的。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孔有利于消除饋電線電流與介質區(qū)域諧振之間的沖突。