解耦喇叭阵列馈电网络的拓扑优化
系统与控制
2025-10-14 v2 系统与控制
摘要
相邻发射元件之间的近场和辐射耦合是不可避免的，被视为无线通信和主动探测应用中的限制因素。本文提出一种基于密度的拓扑优化方法，用于设计此类系统的解耦馈电网络。解耦网络基于具有多个目标的优化问题设计，发射元件被替换为其时域脉冲响应，以实现高效计算并利用梯度基于优化方法求解设计问题。我们采用 adjoint 场方法计算优化目标的梯度。此外，在优化过程中应用非线性滤波器以施加最小尺寸控制。我们通过为两个元件平面阵列设计解耦网络来展示概念；该阵列在单独的优化问题中进行设计。所优化的解耦网络提供一条与发射元件之间的耦合发生相位干涉的信号路径，同时保持其个体匹配接入端口。 presented and experimentally validated. 我们展示了在2.45 GHz附近工作的紧密分离平面天线之间实现的超过10 dB的互耦抑制的紧凑解耦网络。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.07551,
title = {Topology optimization of decoupling feeding networks for antenna arrays},
author = {Pan Lu and Eddie Wadbro and Jonas Starck and Martin Berggren and Emadeldeen Hassan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07551},
year = {2025}
}
备注
Accepted version of the manuscript published in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2025. The final version is available at https://doi.org/10.1109/TAP.2025.3621265