基于旋转体矩量法的高性能微波传输天线分析与设计

从图3可以看出，馈源具有旋转对称的方向图，低交叉极化特性。在计算相位方向图时，坐标轴是放在了馈源口径面的中心位置，由图3可看出，馈源的相位方向图在很宽的角度上都很平坦，这说明馈源具有稳定的相位中心。
经常采用在普通的反射面天线上增加围边的方法，天线的参数为主反射面焦距，即f=126 mm，焦径比fdratio=0．42，围边长度为h=195 mm。考虑到馈源和主反射面之间的互耦，本文在计算反射面方向图时，采用旋转体矩量法，把馈源和主反射面看成一个整体。图2(b)给出了馈源和反射面的截面结构示意图，馈源的结构参数与图2(a)给出的相同。激励同样采用电流元激励，沿x放置在馈源内部工作频率为f=18．7 GHz。
图4给出了测试的方向图和采用旋转体矩量法得到的方向图，两者较好的吻合，达到了工程应用的精度。测量和计算结构的差别，主要是计算过程中馈源支撑结构未考虑进去，因为考虑了馈源支撑结构，就不能再应用旋转体矩量法了；另外，因为测试的频率较高，并采用远场测试的方法，测试中难免会有误差。

由图4可以看出，除了后瓣以外，天线的方向图在角域上满足了ETSI Class3的方向图包络的要求。为了降低天线的后瓣，一般的方法是在围边的周围加一层吸波材料。图5给出了加吸波材料的方向图。从图5可以看出，天线很好地达到了ETSI Class3的方向图包络要求。

3 结 语
本文采用旋转体矩量法解决了在高频近似方法不适用的情况下毫米波反射面天线的分析问题。由于采用了矩量法分析该问题，把馈源和反射面作为一体，考虑了两者的耦合，使分析结果更加准确。通过理论分析和实验，设计的口径为0．3 m天线在整个角域上满足了特定的方向图包络，达到了ETSI Class 3的高性能标准，为小口径高性能微波传输天线的设计提供了新的设计分析方法。