从波导中的场分布可知,当波导宽边的中心被切开时,切口不会沿纵向切割电流线;在狭缝的横向方向上,由于电场的干扰,总电场在狭缝的两侧跳跃。
也就是说,电压跳跃,因此相当于在传输线上串联连接阻抗。
对于中心馈电的谐振线阵列模型,假设IV型爪式斜缝形成在波导的壁上,并且狭缝和狭缝的中心间距为λg/ 2。
为了获得同相激励,相邻的狭缝倾斜地放置在端部,并且波导的短路板端部终止。
间隙λg/ 2,使得间隙的中心处于电压或电流的最大值。
应用上述计算结果来设计天线,我们还必须考虑间隙之间的相互耦合问题;如果不考虑相互耦合,将制作天线孔径。
表面的幅度分布和相位分布恶化,并且天线的输入也恶化。
近年来,随着计算机辅助技术的快速发展,在设计相对较小的间隙阵列时,通过仿真获得近场数据的近场诊断方法受到越来越多的关注。
在间隙数为4的情况下,根据上述参数,结合CST软件中参数扫描的功能,可以快速找到准确的电气参数,大大提高了设计效率。
与纵向狭缝相比,由于其角度偏转,串联狭缝具有比纵向狭缝更高的交叉偏振辐射,这导致旁瓣水平的增加和增益的减小。
模拟结果也证实了这一点。
这是我们不希望在设计中看到的,我们需要采取措施来抑制交叉极化辐射。
在该设计中,在每个狭缝上方添加小波导,并且小波导的传播方向垂直于狭缝所在的平面。
在不增加传播方向的长度的情况下,通过控制小波导的宽边的宽度来抑制交叉极化电平,使得截止波长小于交叉中的狭缝的传播模式的截止波长。
极化方向。
为了进一步降低交叉极化水平并调整主瓣波形,参考模拟结果,可以在小波导的中间插入金属片,以进一步减小宽边的宽度。
仿真结果表明,该方法可以有效降低交叉极化的影响。
在模拟中,将狭缝长度l和倾斜角β设定为变量,并且将l的初始值设为λ/ 2,并且通过CST的参数扫描功能扫描狭缝长度和倾斜角。
通过设置合理的步长,可以加快扫描过程并缩短计算时间。
由于该设计使用同轴中心馈电,因此有必要考虑阻抗匹配的问题,否则在与波导的连接处会发生反射,这会影响天线的性能。
根据λ/ 4阻抗变换的原理,通过在模拟中改变同轴线的内导体探针的长度来执行匹配。
观察端口模式,当同轴线的输入阻抗为50Ω时,认为实现了期望的效果。
模拟结果是同轴内导体探针长度为8.5 mm。
从应用目标的实际情况出发,以波导的宽边中心斜缝形式设计小型四元件线阵天线。
通过仿真分析,其性能参数已达到规定的指标要求。
并且由于其尺寸小,稳定性好,能够满足实际应用的需要,由于加工等原因,在实际生产中会产生一定的误差,必须严格控制加工误差。