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1960年出现了最早的锥状波束天线，之后有人在此基础上研究，不断有新的成果出现。1984年，J.Huang首次应用圆形贴片的TMn1模式产生圆极化锥状波束，因为其馈电复杂，且带宽在高模状态下只有微带贴片天线的4%。1987年，利用加载寄生单元的方法使锥状波束微带贴片天线的宽带提高到8%。1990年用微带扰动的方法设计出单馈电的圆极化锥状波束天线，但它的阻抗带宽还是在4%左右[3]。为了提高带宽，采用了一种顶端加载的容性探针来实现圆贴片的高次模。2010年S.-H. Son等人提出了多环阵列的思想，单元不再是排布在一个圆上，而是排布在多个半径不相同的圆上，利用遗传算法对每个圆环上的每个单元的幅度和相位进行控制，从而可以实现锥状波束[2]。由此我们可以得出如下结论：阵元数目的增加可以使波束方向图具有更好的对称性[4]；环的半径增大可以使波束的峰值向到顶部移动，波束宽度变窄，旁瓣增强[2]；相邻阵元的相位差会从根本上改变方向图，使其产生较大的变化。30629
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综上所述锥状波束天线主要可以分为两种结构：一是通过单个单元结构实现；二是通过组合阵列的方式来实现。二者的共同特点是结构都具有对称性。单个单元结构往往可以通过自身的对称结构实现锥状波束，例如最早的锥状波束就是通过一种平衡模对称激励多臂圆锥螺旋天线产生的。Alford环天线也是利用其自身对称结构来实现锥状波束的。论文网组合阵列则是把原本不具备锥状波束性质的天线单元按照径向对称的方式进行排布，摆成一个圆环阵，这样可以形成反向电流分布，使远场分量在轴向处相互抵消，以产生锥状波束，径向反向电流分布如图1.2.1所示。本文所研究的Alford环天线就既可以作为单个单元使用，也可以组成阵列，来得到锥状波束。
图1.2.1径向反向电流分布