如图1。4(b)所示,当=90°时,远场分量为0。由此可以得出,两个点源在远场Z轴上的空间波程差为0,但是相位相差180°,这就是远场区Z轴产生零场的原因:两个点辐射源产生的场量相互抵消导致零场。但是随着的增大,由于点源与其位置之间的空间波程差导致空间相位差,空间相位差又与初始相位差共同作用后对远场产生干涉,所以一定存在某一个值,使得两个点辐射源的远场量成同相状态并相互叠加,形成一个辐射最大的点,可以发现所得到的一维锥形波束的最大辐射方向与Z轴成一个特定倾角。如图1。5所示,通过将图1。4中的线电流源(或磁流源)沿Z轴旋转360°,即可得到能够使每个纵剖面上远场分量都为0的面电流源(或磁流源)。同时,线电流源(或磁流源)沿Z轴的旋转导致了源的矢量方向不断发生变化并且成径向对称,自然每个激励源的远场分量的极化方向也跟着不断变化并且同样成径向对称,这就是锥形波束天线的极化特性具有径向对称性的根本原因。在实际应用中,这种极化方向不断发生变化的特性会在许多场合发挥作用。
图1。4幅度相同相位相反的点源阵示意图(a)位置关系示意图(b)方向图
图1。5面电流源示意图
1。3 波束赋形简介
波束赋形是一类对天线阵的信号进行预处理的技术,为了产生指向性波束,需要调试与改变天线阵中每个阵元的加权系数,才能获得明显的天线增益。因此,波束赋形技术的主要优势在于它可以扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及抑止干扰等。波束赋形所特有的空间选择性,使波束赋形与SDMA之间联系紧密。在实际应用中,波束赋形技术可能目标会有所不同。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
1。4 本文的章节安排
首先,文章的第一章介绍了天线的研究现状,锥形波束的研究背景与应用前景。并对波束赋形技术作了简单介绍。
之后的第二章详细阐述了微带天线的基本原理与设计步骤,简单介绍了阵列天线的原理,最后详细介绍了本文所采用的实现波束赋形的算法-迭代式最小二乘法。
第三章主要再现了串馈式微带天线阵列的设计过程与调试思路,并给出了相关曲线图以显示天线的相关特性,为之后的设计打下基础。
第四章则根据最小二乘法的迭代算法所得到的优化赋形结果进行对比与分析。
K波段锥形波束天线阵列设计研究HFSS仿真(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_90806.html