紧密耦合偶极子阵列通过巧妙利用电磁耦合效应,在保持结构简单的同时突破了传统阵列的带宽限制,是现代天线工程中的重要研究方向。然而, TCDA 中实现宽带大角度扫描仍有待进一步研究。
As shown below👇
*紧密耦合偶极子阵列
然而,该天线加工复杂度高,实现成本高。最大的挑战是互耦导致的扫描盲区。
针对上述问题,虽然已经提出了很多解决方法,但又产生了许多新的问题。如为了克服扫描盲区,引入超材料覆层。这无疑增加了天线整体的剖面。
*广角阻抗匹配
与 E 平面扫描相比,H 平面扫描的阻抗匹配更具挑战性,因为阵列中不同频率的端口阻抗会急剧变化。因此,在 H 平面扫描期间,重点将放在阻抗匹配上。
WAIM(例如 FSS)可以引入电容电抗分量,以改善扫描过程中的阻抗匹配。如果可以在偶极子层上引入合适的电容电抗分量,那么在不增加轮廓的情况下改善阻抗匹配将是可行的。偶极子两侧的寄生金属条用于代替WAIM层,它们对辐射方向图和交叉极化水平几乎没有影响。
[1] H. Zhang, S. Yang, Y. Chen, J. Guo and Z. Nie, "Wideband Dual-Polarized Linear Array of Tightly Coupled Elements," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, no. 1, pp. 476-480, Jan. 2018, doi: 10.1109/TAP.2017.2776959.
[2] Y. Geng et al., "A Compact Fed Tightly Coupled Dipole Array of High Performance Without Wide-Angle Impedance Matching Layers," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 24, no. 4, pp. 813-817, April 2025, doi: 10.1109/LAWP.2024.3517661.