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不同于传统的简并模分离圆极化天线,基于耦合谐振器的圆极化天线的原理是什么?

1. 传统简并模圆极化的限制

  • 传统 CMA 圆极化方法是先找一对简并模(频率相同、空间分布正交),再通过馈电或结构扰动让它们相差 90° 激励。

  • 限制:

    • 必须依赖几何对称性产生简并模 → 对天线形状要求高

    • 频率和带宽容易受结构扰动破坏

    • 如果模态天然不简并,则需要额外调谐,很难精确控制相位差


2. 基于耦合谐振器的圆极化思路


3. CMA 下的原理分析

如果用 CMA 看耦合谐振器:

  • 在无耦合时,系统的特征模是两个独立模(频率不同,电流分布各异)

  • 引入耦合后,模态会混合形成两个新特征模,其特征值频率变近,模态重要性曲线会出现双峰或接近单峰现象

  • 有源 CMA 中,馈电位置和耦合强度可以同时控制两个模的 VnV_n 幅度和相位,从而满足圆极化条件

  • 特点:

    • 不需要结构的完全对称性

    • 甚至可以用不正交的原始模,通过耦合调整到等幅 + 90° 相位


4. 优势对比

特性传统简并模方法耦合谐振器方法
模态来源天然几何对称性产生的正交简并模人为设计的两个谐振模式,通过耦合调谐
相位控制依赖馈电位置/结构扰动依赖耦合强度和频率匹配
适用结构高对称天线对称或非对称结构均可
频率/带宽调节受限于几何特征通过调谐耦合和谐振频率实现宽带或可调
CMA 视角模态天然正交模态混合形成近似正交特性

💡 一句话总结答辩版

基于耦合谐振器的圆极化天线,不依赖结构对称性产生简并模,而是通过设计两个弱耦合的谐振模式,使它们在工作频率处等幅且相差 90° 激励,从而实现圆极化。这种方法在 CMA 下表现为模态混合和频率调谐,适应性更强、设计自由度更高。

http://www.xdnf.cn/news/1277281.html

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