基于旋轉體矩量法的高性能微波傳輸天線分析與設計

從圖3可以看出，饋源具有旋轉對稱的方向圖，低交叉極化特性。在計算相位方向圖時，坐標軸是放在了饋源口徑面的中心位置，由圖3可看出，饋源的相位方向圖在很寬的角度上都很平坦，這說明饋源具有穩定的相位中心。
經常采用在普通的反射面天線上增加圍邊的方法，天線的參數為主反射面焦距，即f=126 mm，焦徑比fdratio=0．42，圍邊長度為h=195 mm。考慮到饋源和主反射面之間的互耦，本文在計算反射面方向圖時，采用旋轉體矩量法，把饋源和主反射面看成一個整體。圖2(b)給出了饋源和反射面的截面結構示意圖，饋源的結構參數與圖2(a)給出的相同。激勵同樣采用電流元激勵，沿x放置在饋源內部工作頻率為f=18．7 GHz。
圖4給出了測試的方向圖和采用旋轉體矩量法得到的方向圖，兩者較好的吻合，達到了工程應用的精度。測量和計算結構的差別，主要是計算過程中饋源支撐結構未考慮進去，因為考慮了饋源支撐結構，就不能再應用旋轉體矩量法了；另外，因為測試的頻率較高，并采用遠場測試的方法，測試中難免會有誤差。

由圖4可以看出，除了后瓣以外，天線的方向圖在角域上滿足了ETSI Class3的方向圖包絡的要求。為了降低天線的后瓣，一般的方法是在圍邊的周圍加一層吸波材料。圖5給出了加吸波材料的方向圖。從圖5可以看出，天線很好地達到了ETSI Class3的方向圖包絡要求。

3 結 語
本文采用旋轉體矩量法解決了在高頻近似方法不適用的情況下毫米波反射面天線的分析問題。由于采用了矩量法分析該問題，把饋源和反射面作為一體，考慮了兩者的耦合，使分析結果更加準確。通過理論分析和實驗，設計的口徑為0．3 m天線在整個角域上滿足了特定的方向圖包絡，達到了ETSI Class 3的高性能標準，為小口徑高性能微波傳輸天線的設計提供了新的設計分析方法。