具有有限长度偶极子的超定向阵列：建模与新视角

密集阵列有助于将多根天线集成于有限体积内。除紧凑尺寸外，亚波长间距可实现端射工作的超定向性，该现象主要针对各向同性及无穷小辐射体被研究。本文关注任意但有限长度的线偶极子。具体而言，我们首先引入一种考虑极细偶极子上正弦电流分布（SCD）的阵列模型。基于 SCD，精确确定了每个偶极子天线的损耗电阻。利用所推导模型，我们进一步研究了固定功率约束下的最大可达速率。最优设计需要共轭功率匹配并最大化阵列增益。我们的理论分析得到了细线近似下矩量法以及全波仿真的佐证。数值结果表明，当偶极子天线不太短且不太细时，可获得具有高辐射效率的超增益。