研究目的
利用超材料解耦结构减少密集排列天线阵列中相邻天线间的互耦。
研究成果
在密集排列的天线阵列中,采用具有六边形缝隙的超材料解耦结构能将互耦降低60%,使阻抗匹配改善200%,并将分数带宽提升369%。该技术简单实用且对波束扫描应用效果显著,由于接地平面未改变,对阵列前后比无不良影响。
研究不足
该研究聚焦于特定的天线配置(罗杰斯RT6010基板上的圆形贴片),可能不适用于其他类型或材料。优化针对X波段应用,性能可能随频段或阵列尺寸而变化。该技术需要精确加工六边形缝隙,在极密集阵列中可能具有挑战性。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计并实施了一种由六边形缝隙谐振器构成的超材料解耦结构(MTM-DS),该结构插入圆形贴片天线之间以抑制互耦。设计原理是通过构建超材料覆层来减少相邻天线间的电磁能量吸收。
2:样本选择与数据来源:
天线阵列构建于指定尺寸的Rogers RT6010基板。研究采用仿真及可能的S参数和辐射方向图实验测量。
3:实验设备与材料清单:
Rogers RT6010基板(厚度2.54毫米,介电常数10.2,损耗角正切0.0023)、圆形贴片天线、带六边形缝隙的MTM-DS贴片。
4:54毫米,介电常数2,损耗角正切0023)、圆形贴片天线、带六边形缝隙的MTM-DS贴片。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:包括设计无/有MTM-DS的天线阵列、优化缝隙数量(1至4个)、测量反射/传输系数(S11和S12),以及分析谐振频率下的辐射方向图。
5:数据分析方法:
通过比较MTM-DS实施前后的S参数(如带宽、阻抗匹配、耦合衰减)和辐射方向图进行分析,参数研究见表II。
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