紧凑型阵列天线的新型去耦方法研究

针对目前紧凑型自适应阵列天线去耦方法的有效性和实用性问题，本项目拟采用新的接收型耦合阻抗法，综合考虑天线的运行模式及外部信号源的方向等信息对天线阵元互耦效应进行研究，阐明不同运行模式下天线阵元互耦效应的形成原理；定义一般类型的紧凑型阵列天线的接收型耦合阻抗，建立其计算模型和测量方法；揭示接收型耦合阻抗去耦法对紧凑型阵列天线运行性能参数的影响，包括阵列增益、方向图、阵列输出信噪比、测向分辨率等；并研究新方法对阵列信号处理算法的影响，如天线测向、天线抗干扰等。本项目将结合理论研究、模拟仿真和实验测量来完成阵列天线去耦新方法的研究，建立一般类型的紧凑型阵列天线的设计方法，为紧凑型自适应阵列天线在无线系统中更广泛的应用奠定理论基础。

本项目通过对阵列天线在发射和接收两种运行模式下的互耦形成机制进行分析研究，建立了基于接收型耦合阻抗理论的接收阵列天线的互耦补偿矩阵。接收型耦合阻抗由入射电磁波在天线辐射面上感应的电流和天线负载决定，相比于常规耦合阻抗更能准确地描述接收型阵列天线的互耦现象。由于受来波方向的影响，定向天线的接收型耦合阻抗可在丰富的多径条件下计算。通过接收型耦合阻抗对天线阵的互耦效应进行补偿，阵列的性能参数得以修正或提升，来波估计和波束成形等阵列算法的准确度大为提升。本项目融合新的去耦方法与其它去耦技术，研究了新的去耦网络或结构设计，为紧凑型天线阵的去耦问题提供了不同的解决方案。本项目的实施丰富和完善了阵列天线的接收型耦合阻抗理论，提高了紧凑型阵列天线的性能及其在无线通信系统中的应用前景。