導波管スロットアレーアンテナの電磁界解析に関する研究

波导缝隙阵列天线电磁场分析研究

基本信息

批准号：
03F00906
负责人：
廣川二郎
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00906/
关键词：
導波管スロットアンテナスペクトル領域法 1

项目摘要

任意の形状の断面が一様に伸びた筒状導波管の壁面に切られた複数のスロットからなるアンテナの解析と設計を行った。このような形式のアンテナを移動通信システムでの基地局アンテナ用として検討している。現在までに,方形導波管壁面上に管軸に対して平行あるいは垂直に切られた複数のスロットアンテナを解析できるFortranプログラムを作成した。このプログラムでは,導波管内部の反射係数,透過係数開ロアドミタンス,そして放射指向性が計算できる。大規模アンテナアレーでは,解析。上の近似によるわずかな誤差が最終解析結果において大きな誤差となりうる。そこで,本解析プログラムでは,この種のアンテナの解析でよく用いられる多くの近似を用いずに,導波管軸方向にフーリエ変換を施した2次元解を用いたスペクトル領域法で正確に解析した。実空間領域では一般に時間がかかり実用的ではない。このスペクトル領域法により効率的に導波管の断面形状を考慮でき計算時間を短縮できた。また,方形断面だけでなく任意の断面形状に対して適用できるようにプログラムを作成した。導波管断面とスロットの形状に対し、ビームの幅や形状の観点から水平面放射指向性および反射係数と透過係数の変化を定量的に評価した。さらに,導波管の複数の壁面にまたがるようなスロットアンテナを解析できるようにプログラムの拡張を現在進めている。この際にはスロットの曲がった部分の壁厚の効果を正確に評価するため有限要素法を組み込む。

我们分析并设计了一种天线，该天线由在具有均匀横截面和任意形状的圆柱形波导壁上切出的多个槽组成。我们正在考虑将这种类型的天线用作移动通信系统中的基站天线。迄今为止，我们已经创建了一个 Fortran 程序，可以分析在矩形波导壁上平行或垂直于管轴切割的多个缝隙天线。该程序可以计算波导内部的反射系数、透射系数开路导纳和辐射方向性。在大规模天线阵列中，分析。上述近似中的一个小误差可能会导致最终分析结果出现较大误差。因此，在这个分析程序中，我们没有使用许多此类天线分析中常用的近似方法，而是使用谱域方法，该方法利用波导轴方向上的傅里叶变换得到的二维解。。在真实空间领域，这通常是耗时且不切实际的。这种谱域方法可以有效地考虑波导的横截面形状，从而减少计算时间。此外，还创建了一个程序，使其不仅可以应用于矩形截面，还可以应用于任意截面形状。我们从波导截面和槽形状的波束宽度和形状的角度定量评估了水平面辐射方向性以及反射和透射系数的变化。此外，我们目前正在扩展该程序，以便能够分析跨越波导多个壁的缝隙天线。此时，我们结合有限元方法来准确评估壁厚对槽弯曲部分的影响。