微帶天線陣的耦合及去耦研究.pdf

1、當今時代科學技術不斷地飛速發(fā)展，微帶天線的低剖面、體積小、易加工、質量輕等優(yōu)勢在無線通信系統(tǒng)中日趨凸顯。但是在許多復雜的通信系統(tǒng)中，僅僅憑借單個天線陣元的方向性與增益是根本無法保證傳輸信息質量的可靠性，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等特點也是必不可少的。這就需要把多個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行波束掃描和相位掃描等優(yōu)點。

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理論知識，天線陣陣元之間耦合的概念、產生互耦的原因以及互耦效應對天線陣各種性能的影響。然后，利用矩量法計算分析了偶極子天線之間的相互阻抗。最后，分析了互耦效應及幾種常見的去耦方法，根據(jù)課題的可行性，設計了一款二元微帶天線陣，選擇并改進了缺陷地(Defected Ground Structure，簡稱DGS)結構對天線陣進行去耦操作，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