工具软件--cst查看场分布结果（IFA天线的cst仿真）

贴片辐射单元是阵列天线的基本的元件，即，贴片的输入阻抗、辐射等特性都有成熟的经验计算公式。用其电流分布、E 场和 H 场分布以及等效电路模型可以一目了然的来说明和验证阵列天线的自耦机制。目录 贴片天线弱场区域的形成原理 双元天线阵列的自解耦效果 参考文献 *As shown below👇贴片天线弱场区域的形成如上图辐射贴片的输入阻抗可以通过以下公式近似计算Re是slot长度为0时的贴片的输入阻抗。对天线接地平面上的表面电流分布仿真，该贴片天线在馈电结构附近形成了一个非常明显的弱场区域，如下图中的黑色椭圆虚线所示。弱场区域可以通过简化的等效电路模型来解释，如下图所示，在天线的馈电结构附近主要有两条耦合路径。一条路径来源于贴片的辐射，由红色波浪线表示。另一个是由馈电结构形成的路径，用蓝色波浪线表示。同轴探针直接连接到馈线，并垂直穿过基板的通孔，如图 （a） 所示。馈针相当于电感器，弱辐射馈电微带线相当于 RLC 网络。馈针和沿路径 2 的馈送带线之间存在耦合能量。因为耦合场的大小与耦合距离有关，且路径 2 的场源比路径 1 的场源弱，因此在靠近馈电结构且远离贴片的位置，路径 1 和路径 2 的耦合场在该特定的弱场区域中的振幅可以相等。为了形成弱场区域，两部分的耦合场除了大小相等外，还必须具有相反的相位。两个耦合场的相位差受两个因素的影响。一个是两个场源之间的相位差，另一个是路径 1 和 2 之间的距离差。通过选择馈电结构的尺寸，来自两条路径的耦合场可以同时大小相等且相位相反，从而形成弱场区域，如图 （b） 所示。可以预见，如果另一个天线元件放置在该馈电天线元件的弱场区域，则两个天线之间的耦合强度将会比较弱。双元天线阵列的自解耦效果双元件天线阵列如图所示，其中 Ant. 2 与 Ant. 1 完全相同。二元贴片天线阵列的表面电流分布如下图所示，当Ant.1被激励时，Ant. 2 上的电流强度非常弱，如下图 （a） 中的黑色矩形虚线所示。通过仿真和测试，当一个阵元放置于弱场区时，其反射系数、耦合强度、远场辐射都会有不错的结果。而且通过调整参数可以实现小型化，使阵列整体更加紧凑。参考文献 [1] H. Lin, Q. Chen, Y. Ji, X. Yang, J. Wang, and L. Ge, “Weak-Field-Based Self-Decoupling Patch Antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 68, no. 6, pp. 4208–4217, Jun. 2020, doi: 10.1109/TAP.2020.2970109. 来源：微波工程仿真