對數周期偶極子天線陣的互耦分析

摘 要： 結合1970年Robert H. Kyle提出的對數周期天線間互耦的分析方法和1973年Hyong K Choe、Charles E Smith提出的對數周期天線分析方法分析了對數周期偶極子天線組陣時單元間的互耦，給出了陣中單元考慮互耦與不考慮互耦影響的電流分布、陣中方向圖以及駐波比，并用該方法和Feco仿真軟件計算了天線陣方向圖，二者較好的一致性表明了該算法的正確性，得到了互耦對天線性能影響的結論。

關鍵詞： LPDA； 互耦； 分析方法； 阻抗； 駐波比

中圖分類號： TN821?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）11?0085?04

0 引 言

對數周期偶極子天線[1]（LPD天線）是一種眾所周知的結構簡單、性能良好的寬頻帶天線。目前已在短波、超短波、微波等波段的通信、測向、搜索、電子對抗等領域得到了應用。對數周期偶極子天線組陣的使用也成為一種普遍現象，這就產生了對組陣單元間互耦性質研究的要求，文獻[2]提出了對數周期天線間互耦的分析方法，文獻[3]提出了對數周期偶極子天線的分析方法，本文結合這兩種方法分析了對數周期偶極子天線組陣時單元間的互耦，并通過計算天線參數，驗證了該方法的正確性，并得到了互耦對天線性能影響的一些結論。

1 分析方法

設對數周期偶極子天線扇形陣的陣元數為[Ne]，陣元振子數為[N]，對數周期偶極子天線集合線的特性阻抗為[Z0]（特性導納[Y0=1Z0）]，每個對數周期偶極天線的最長振子端接阻抗[ZT（ZT=Z0，YT=1ZT）]。

若陣中只有一個單元被激勵，其他單元端接匹配阻抗[ZcYc=1Zc]，此時天線的特性就是被激勵單元在陣中的特性。

根據電路理論，對數周期偶極天線陣可以看作三個網絡電路的并聯：偶極子網絡電路、集合線網絡電路和饋線網絡電路，如圖1所示。