本文提出了一種低剖面、低成本的多波束天線陣列的設(shè)計(jì)方法。與傳統(tǒng)的切換多波束天線設(shè)計(jì)相比,新設(shè)計(jì)可以在不切換的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)波束。多波束由一個(gè)簡(jiǎn)單的饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),饋電網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)分配由最大功率傳輸效率法和加權(quán)對(duì)角矩陣確定。通過(guò)調(diào)整測(cè)試接收天線的加權(quán)系數(shù),可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)方向不同輻射強(qiáng)度的多個(gè)波束。天線的工作中心頻率為5.8GHz,天線系統(tǒng)主要由輻射部分和饋電部分組成,分別置于兩個(gè)不同的堆疊基板上,通過(guò)同軸饋電。利用八波束共存的優(yōu)勢(shì),可提供全面覆蓋和改進(jìn)鏈路預(yù)算,適用于雙向隧道或室內(nèi)使用的無(wú)線通信系統(tǒng)。 

【文章來(lái)源】：雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2020,18(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

天線單元仿真結(jié)果

為了實(shí)現(xiàn)波束增益控制，需要引入加權(quán)矩陣對(duì)MMPTE進(jìn)行修正，稱作WMMPTE。該方法已成功應(yīng)用于雙向端射增益可調(diào)陣列天線設(shè)計(jì)[21]。考慮如圖3所示的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)。將待設(shè)計(jì)的八單元天線陣作為發(fā)射天線，再引入8個(gè)測(cè)試接收天線并放置在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域。測(cè)試接收天線的位置如圖3 (a）所示，其中θ1=18°，θ2=70°，φ=18°。為了調(diào)控各波束的增益，引入測(cè)試接收天線加權(quán)系數(shù)Wi(i=1,2，…，8）。通過(guò)調(diào)整各加權(quán)系數(shù)的比值，可以控制多波束天線的增益分布。整個(gè)系統(tǒng)由8+8個(gè)端口組成，構(gòu)成一個(gè)十六端口網(wǎng)絡(luò)，如圖3(b）所示。該網(wǎng)絡(luò)可用散射矩陣描述如下：發(fā)射天線陣列與測(cè)試接收天線之間的PTE定義為測(cè)試接收天線的負(fù)載接收功率與發(fā)射天線陣列的輸入功率之比。

天線陣列結(jié)構(gòu)示意圖（d1=40mm,d2=26mm)


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