上篇我们介绍了整列天线的一种分析方法,该方法简单快速,但不能考虑阵列天线各个阵元之间的相互影响。今天我就给大家分享整列天线的另一种分析方法,该方法需要把天线阵进行整体建模,然后对每个阵元单独串行激励来计算辐射场。
一、创建所有阵元模型,并仿真
这里建立一个3单元偶极子天线阵,如下图。

模型建好之后,设置好求解频率、边界条件就可以直接选择求解器进行求解了。这里的求解频率是0-5GHz,边界条件为开放边界。


仿真结束后查看,单个阵元的S11,对比上一个仿真方法,由于此处考虑了阵元的耦合,发现阵元之间还是有相互影响的。

两种方法S11对比
注:S1,1_1为上篇的S参数结果,S1,1为本篇考虑耦合的S参数结果

S21
由于建立了3个阵元实际模型,所以有3个远场结果,我们查看其中一个单元的远场如下图。

上图为 Port1作为激励信号,port2和port3相当于接入匹配负载时的远场方向图。
若要同时对每一个端口都进行馈电,我们可以在后处理中进行设置。点击Post-Processing > Combine Results,在弹框中对每一个激励信号进行相应设置,设置好之后点击Combine。


下图即为整个天线阵的远场结果。

以上是本篇介绍的阵列天线的分析方法,该方法由于考虑了天线阵元之间的耦合,所以仿真结果更加准确,此方法对天线阵元分别激励,最后利用Combine result的方法算出整个阵列的结果。
除了上述方法,我们也可以在求解设置的时候,设置阵元同时激励并分别设置激励的幅值和相位,方法如下:
1、打开T求解器设置对话框
2、在对话框中Excitation settings > Source type中选择List > Excitation List

3、在弹框中选择Simultaneous,之后便可对每个激励的幅值相位进行更改


本文总结
以上就是偶极子天线阵的全部内容。偶极子天线阵通过将多个偶极子按一定规则排列并馈电,以获得单个天线无法实现的强方向性、高增益和可控波束。其核心设计在于控制各单元馈电的幅度与相位,从而形成特定的辐射方向图。关键变量包括阵列排列方式(直线、平面)、单元间距以及馈电网络设计,以实现波束扫描、赋形或抑制干扰等目标。