大型波导裂缝阵列天线中广义导纳参数的快速提取
7个单元只需建立1个数据库。为了尽量降低高次模的影响,可以将含短路面的单元的端口设置延长。计算结果如表4,5,6所示。
表4 不考虑辐射缝的输入导纳计算结果
输入导纳 | 插值级联后的 计算结果 | HFSS整体仿真 结果 | 误差 |
Yin | 0.00024989 | 0.00026999 | 7.44% |
表5 考虑辐射缝的输入导纳计算结果
输入导纳 | 插值级联后 的计算结果 | HFSS整体仿真 结果 | 误差 |
Yin | 0.00017129 | 0.00019157 | 10.6% |
由上表可见,计算结果与仿真结果基本吻合
表6 辐射缝级联前后导纳值对比结果(只取一半)
辐射缝n | 级联前每个单元 辐射缝的Yii (im) | 级联后辐射缝的 Yii (im) |
1 | -0.017646 | -1.8113e-005 |
2 | -0.032373 | -0.00020066 |
3 | -0.06747 | -0.0001322 |
4 | -0.073505 | -0.00025094 |
误差分析:除了与行波天线一样的情况以外,由于谐振波导的短路面设置在距离缝1中心点处,级联后对整个波导辐射缝隙的导纳参数影响很大。越靠近短路面影响越大。
4 结论
本文采用了一种有效的提取波导裂缝阵列天线内部区域导纳参数的快速方法,利用插值技术,建立起一个具有广泛适用性的单元结构导纳参数的数据库。在整个计算过程中,计算时间和内存资源主要消耗在前期数据库的建立过程中。对于文中所举的两个例子,因为频率相同,波导相同,完全可以共用一个数据库,该数据库包含一个单元结构8个缝长30个偏移缝的广义导纳矩阵,对于普通PC机,大约需要3小时建立完成。对于结构相同的波导裂缝阵列天线,只需前期建立一个数据库文件,因此十分适用于大型阵列的计算,计算效率明显提高。结果表明,该方法能迅速提取大型波导裂缝阵列天线中的导纳参数信息,为后续外部区域的辐射问题研究打下了重要的基础。