平面微波缝隙天线的研究

周小钊

北京飞机维修工程有限公司成都分公司

610000

摘要：在单馈点背腔环形缝隙天线阵中，对单环进行了研究复现，并对双环进行了理论分析和探讨，以此分析环数的增加对天线功率和增益的影响，并验证了分析多环的一种简便算法。在数学建模部分，应用矩量法计算出了口径场分布和方向图，并推导出了增益。

关键词平面天线；环形缝隙；矩量法

1理论分析

1.1模型介绍

已经知道一种可实现高增益的平面微波天线——单馈点背腔环形缝隙天线阵。环形缝隙天线中，环数的多少是一个重要参数。通过对单环的分析研究，理论值与实验结果比较一致，证明这种设计的天线是可靠的和可行的，并且使用的分析计算方法也是比较精确的可用的。但是在多环问题上并没有进行较深入的研究。因此对多环建立模型并分析计算，得出环数与增益的一般关系。

在具体计算分析方法时，采用了矩量法。

1.2单环复现

与参考值误差很小，并且误差在单环的误差范围之内，更加证明了这样分析双环是准确的。因此，可将这种叠加法应用到三环分析中。

1.4环数分析比较

比较双环和单环发现，环数增多，天线增益增大。单环天线的E面方向图付瓣电平较高，双环天线的E面付瓣电平明显压低了，主瓣变尖锐了。由此可望，多环组阵天线能有效地抑制付瓣，形成尖锐的主瓣，从而实现高增益。选择双环既能获得相对较大的增益，也能使天线尺寸小，成本低，经济实用。

现在已有的一种机载共形双环微带缝隙全向天线就是对双环天线很好的改进。这也说明双环的效益是最好的。

2结论

1.由前述图示可见，理论值与参考值比较一致，证明对双环和单环的分析计算方法是可靠地。环数越多，天线的增益越大。但通过其他更多环数的研究发现，当环数超过2时，增益的增加幅度越来越小。分析知道，三环的增幅仅有1.77%，那超过三环的缝隙天线的增幅会越来越趋于零。这就意味着对天线的效率不会起很大作用，选用双环天线最好。

2.回顾这次研究，存在着一些不足和改进的地方。对于增益的计算时采用了近似处理，虽然结果基本吻合，但仍有误差，若在使用时需要更精确的数值，还需严格利用公式计算。

3参考文献

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