中国电子科大关于微带相控阵天线的计算.ppt

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1、CSTSTUDIOSUITETM微带相控阵天线的计算电子科技大学2014年6月相控阵天线单个阵子天线尺寸(单元)feedcenter偏心9.2mm介质εr=2.33r1r2新建project，取名microstrip_antenna_single选择模板修改工作面属性创建介质基板创建接地面创建贴片天线创建同轴线介质芯创建同轴线金属内导体定义波端口设置频率、边界和远场监视器瞬态时域求解端口时域信号S参数端口场远场远场相控阵天线计算的三种方法第一种方法第一种方法工作界面显示三维远场结果另存project，取名microstrip_anten

2、na_array1第一种方法第一种方法第一种方法寻找最大辐射方向的方法：逐步逼近法根据目测，选定φ=270度作为初始值固定，扫θ，得出最大辐射在θ=21度；再选定θ=21度作为初始值固定，扫φ，得出最大辐射在φ=227度；再选定φ=227度作为初始值固定，扫θ，得出最大辐射在θ=28度；再选定θ=28度作为初始值固定，扫φ，得出最大辐射在φ=228度。最终确定为最大辐射方向在φ=228度，θ=28度。第一种方法第一种方法可以按照二维相控阵的理论，求出主瓣的用等相位面投影法可得，当矩形天线阵的波束指向为时，在x方向相邻单元的相位差为：在y

3、方向相邻单元的相位差为：故阵列中每个天线单元的相位差为：其中C为光速，dx和dy为单元在x方向和y方向的间距，负号表示相位的滞后。二者的差异来于在理论公式中，假设天线单元有无限多个，同时天线单元之间没有相互影响。第二种方法第二种方法回到单天线删除结果另存project，取名microstrip_antenna_array2第二种方法第二种方法第二种方法第二种方法第二种方法第二种方法选择Results-CombineResults..命令端口1第二种方法第二种方法第二种方法第三种方法第三种方法并删除结果另存project，取名micro

4、strip_antenna_array2第三种方法第三种方法第三种方法第三种方法第三种方法由单个天线计算天线阵：未考虑天线结构之间的耦合,未考虑激励之间的影响。整体模型，单独串行激励计算辐射场：计算仅考虑天线结构之间的相互影响。整体模型，同时并行激励：同时考虑结构的相互影响和激励之间的相互影响。三种方法之总结谢谢！练习：①、一维相控阵天线的计算②、六边形二维相控阵天线的计算①一维相控阵天线的计算X方向的一维天线阵，天线单元之间空间间距为d，若要扫描角为θ（即辐射主瓣方向与Z轴的夹角），则天线单元之间的相移角ΔΨ=?(依次滞后这么多角度)

5、Δ等相面在本次计算中，取前面的圆贴片单元天线，在X方向以间距60mm并排6个单元，频率2.4GHz：1、扫描角θ=0°，则ΔΨ=0.06*sin0°*360°*2.4*109/(3*108)=0°2、扫描角θ=15°，则ΔΨ=44.7°3、扫描角θ=30°，则ΔΨ=86.4°4、扫描角θ=45°，则ΔΨ=122.2°单个阵子天线尺寸feedcenter介质εr=2.33先构建基本单元，再选中基本单元向x方向平移，注意平移距离和重复次数！！！依次设定端口1、2、3、4、5、6！瞬态求解器，并行计算扫描角θ=0°，则ΔΨ=0°瞬态求解器，并

6、行计算扫描角θ=15°，则ΔΨ=44.7°瞬态求解器，并行计算扫描角θ=30°，则ΔΨ=86.4°瞬态求解器，并行计算扫描角θ=45°，则ΔΨ=122.2°②六边形二维相控阵天线的计算文献：星载多波束相控阵天线设计与综合优化技术研究，尚勇，梁广，余金培，龚文斌，遥测遥控，2012，33（4）：37-45.单个阵子天线尺寸feedcenter介质εr=2.33S参数60