基于空間映射算法的平面微帶天線陣列研究.pdf

1、天線是現代無線通信系統重要的前端器件，而微帶天線因其一系列優(yōu)點，受到了廣泛的關注。隨著越來越高的性能要求，微帶天線陣在一些領域比單一的微帶天線更能顯出優(yōu)勢，而微帶天線陣的性能因受陣元之間互耦的影響并不是簡單的單一微帶天線的疊加。天線陣列的復雜性使其設計優(yōu)化方法需要耗費大量的人力物力和時間，因此對微帶天線陣列實現快捷準確的分析優(yōu)化，是當下國內外對天線進行科研的專家和學者們的熱點關注問題。John W.Bandler等人構想出的空間映射算法

2、的根本思想是嘗試在粗糙模型和精確模型的兩個參數空間之間，搭建一種映射關系，然后以迭代的方式來更新和改進粗糙模型，隨著數據的累積，使替代模型響應擬合于精確模型響應，最終達到誤差范圍內的一致，以此來代換精確模型的高成本計算。該算法的特點是高效率高精度。
　　本文首先介紹了微帶天線和空間映射算法的基本概念，發(fā)展歷程以及分析方法等。然后應用空間映射算法的思想，通過對微帶天線平面陣列的遠區(qū)輻射方向圖性能的考察，研究了微帶天線陣列陣元之間的互

3、耦效應。文章先結合平面天線基本理論和端口網絡理論，對平面天線的遠區(qū)輻射方向圖進行了分析，并提出了相應的數學表達式。然后在高頻電磁仿真軟件HFSS的幫助下獲取平面天線陣列陣元之間的互耦系數，應用空間映射算法的思想，建立了平面天線陣的粗糙模型和精確模型，其中粗糙模型是不考慮陣元之間的互耦效應的，其分析精確度低而計算速度快計算效率高，而精確模型是考慮互耦效應的全陣元模型，其分析精確度高而計算速度慢計算效率低。其后結合MATLAB軟件進行編程計