双极化开槽天线阵列驻波畸点的研究

图4加金属过孔与未加金属过孔单极化阵列单元在H面45度
扫描的驻波。L1未加金属过孔，L2加金属过孔

图5加金属过孔双极化阵列单元三种情况下的驻波。
不扫描（BS），E面45度（E45）和H面45度（H45）

减小谐振腔有效尺寸，可以提高谐振频率。为了验证上述驻波畸点是否是由介质内部区域谐振造成，在单极化单元上，按照其轮廓线加金属过孔（如图1（a）下）。

加金属过孔的单极化阵列单元消除了3.57GHz和4.56GHz处的驻波畸点（如图4）。因为金属过孔只存在于介质中，而且金属过孔与腔体之间存在鳍状开槽线金属，所以金属过孔不会对方形腔体的谐振造成影响。金属过孔缩小了介质单元内部谐振的有效尺寸，消除了原先存在于中频段的畸点。

3双极化阵列驻波畸点的消除

把上述加金属过孔的天线单元应用于双极化阵列中，计算仿真得到双极化阵列单元分别在不扫描、E面45°和H面45°扫描时的驻波曲线（如图5）。从图中可以看出，加金属过孔的双极化阵列单元消除了3.88GHz、4.83GHz、4.92GHz和6.02GHz附近的驻波畸点。E面和H面在5.9GHz附近仍存在驻波，这与未加金属过孔的45°、30°扫描时驻波位置很相近。说明金属过孔不影响方形腔体谐振。上述单元金属过孔的间距是6GHz时介质中波长的七分之一。当继续减小金属过孔间距，增加过孔数量，驻波明显变化。当增大过孔间距，谐振频率会从高于6GHz移到低于6GHz。

4结论

开槽天线阵列单元谐振的形成区域有两个，即单元间形成的腔体和单元内部介质区域。通过在单元上加入金属过孔，消除了介质区域造成的谐振。通过大量计算仿真，发现在一个波长（指介质中的波长）内至少有七个过孔是必要的。少于此数目，不能有效的消除谐振；多于此数目，驻波变化不大。微带馈电线的电流分布在其边缘，所以在馈电线边缘加上金属过孔有利于消除馈电线电流与介质区域谐振之间的冲突。