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单个阵元与阵列天线的指标关系问题

05-08
测试Comba的GSM电调天线,单个阵元互调、VSWR都比较好,隔离度20dB,组成五单元阵列,隔离度达到28dB。那么,我就在想一个问题,从研发的角度而言,是不是单个阵元设计其性能指标(电路性能、方向图,犹以方向图为考虑重点)都要满足运营商的要求呢,无论是在0°还是下倾十多度的情况下?或者说,单个阵元的方向图满足要求,组成阵列后也就自然好了吗?抑或,阵列方向图满足要求,而单个阵元不必满足所有要求呢?
天线,从物理结构上分为阵元、反射板与馈电网络部分(含移相器在内)。馈电网络是不是也对天线阵列的方向图性能指标影响比较大?从行业巨头Kathrein的反射板特定型式上看,对方向图有一定的改善作用,但是,究竟在其相对应的阵列天线中,它改善了哪些指标,小弟尚不知。

把单元做好的目的是为了降低后期阵列设计的工作量
    
     单元设计好了以后,阵列只需要考虑馈电网络相位优化垂直面方向图既可。
         而单元没有做好,那么在组成阵列的时候不可确定因素会增加很多,设计工作量直线上升,而且最后的结果还不一定能满足要求。
  
              所以目前主流的设计思想都是把单元做好,最后再拼成阵列
        
                    不过kathrein有些天线是另类,如果你单独测试一个阵元,驻波是非常糟糕的

应该说阵元本身的作用最大, 有些阵元甚至对反射板等边界条件不是太敏感, 如菱形排列的双极化阵子

如果单独测试一个单元的VSWR非常糟糕,那应该是对阵列电扫之后的幅相分布做过互耦补偿的。在馈电网络设计定型之后,不会对方向图产生什么影响,比如1/N功分网络加上各个单元之后单端口激励的结果,和去掉功分网络各单元同时激励的结果,差别很小。当然,在设计馈电网络的时候必须做到最佳匹配并考虑隔离度,根据馈电网络类型来考虑腔体谐振等等不利因素。

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