对数周期偶极子天线阵的互耦分析

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对数周期偶极子天线阵的互耦分析

作者：杨国英赵福玲

来源：《现代电子技术》2013年第11期

摘要：结合1970年Robert H. Kyle提出的对数周期天线间互耦的分析方法和1973年Hyong K Choe、Charles E Smith提出的对数周期天线分析方法分析了对数周期偶极子天线组阵时单元间的互耦，给出了阵中单元考虑互耦与不考虑互耦影响的电流分布、阵中方向图以及驻波比，并用该方法和Feco仿真软件计算了天线阵方向图，二者较好的一致性表明了该算法的正确性，得到了互耦对天线性能影响的结论。

关键词： LPDA；互耦；分析方法；阻抗；驻波比

中图分类号： TN821?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）11?0085?04

0 引言

对数周期偶极子天线[1]（LPD天线）是一种众所周知的结构简单、性能良好的宽频带天线。目前已在短波、超短波、微波等波段的通信、测向、搜索、电子对抗等领域得到了应用。对数周期偶极子天线组阵的使用也成为一种普遍现象，这就产生了对组阵单元间互耦性质研究的要求，文献[2]提出了对数周期天线间互耦的分析方法，文献[3]提出了对数周期偶极子天线的分析方法，本文结合这两种方法分析了对数周期偶极子天线组阵时单元间的互耦，并通过计算天线参数，验证了该方法的正确性，并得到了互耦对天线性能影响的一些结论。

1 分析方法

设对数周期偶极子天线扇形阵的阵元数为[Ne]，阵元振子数为[N]，对数周期偶极子天线

集合线的特性阻抗为[Z0]（特性导纳[Y0=1Z0）]，每个对数周期偶极天线的最长振子端接阻抗[ZT（ZT=Z0，YT=1ZT）]。

若阵中只有一个单元被激励，其他单元端接匹配阻抗[ZcYc=1Zc]，此时天线的特性就是被激励单元在阵中的特性。

根据电路理论，对数周期偶极天线阵可以看作三个网络电路的并联：偶极子网络电路、集合线网络电路和馈线网络电路，如图1所示。