基于MMPTE的极化可重构阵列天线的研究

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圆极化天线可以接收多种极化形式的来波,同时圆极化波束能被多种极化形式的天线所接受;而极化可重构天线在这一方面相比于圆极化天线的优势更加明显。微带贴片天线具有小体积,低成本,易于加工,牢固可靠等优点,被广泛应用于载体共形等方面,同时因为其多样化的性能以及能和有源器件及电路相集成的特点,是一种非常重要的天线形式;同时相比于单个天线,阵列天线具有提高辐射的增益,消除共信道的干扰等优点,因此微带阵列天线因为其高效的传输效率,理想的频率利用率以及易于普及和量产等特点,越来越多的被应用于无线传输系统中。本文主要进行了如下研究:1.设计一款工作在K/Ka波段的双频圆极化天线阵列,该天线阵列是一个收发共面的天线阵列,具有实现圆极化可重构的功能,并且要求在满足条件的情况下尽可能拥有结构简单,体积小,易于加工等特点。同时基于无约束的最大功率传输效率(MMPTE)法,使得该阵列满足双频段圆极化可重构以及宽扫描角度等性能要求。2.应用无约束的最大功率传输效率(MMPTE)法来实现阵列天线的极化可调控设计。通过引入一个放置于远场区的极化控制接收天线,与待设计的阵列天线构成无线功率传输(WPT)系统,从而将天线阵列的极化可调控设计转化为天线阵列的最大功率传输效率问题。只要阵列本身在物理上存在实现极化可调控的可能性,就可以利用MMPTE计算出待设计阵列的激励分布,使发射阵列产生所需要的极化。该方法还能保证所设计的阵列天线同时具有高增益和低旁瓣。相比传统的多极化阵列设计方法,本文方法不依赖特定的单元选择和阵列排布方式,是一种极化可调控阵列的通用设计方法。
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