Volume 50, Numbers 11-12, 928-941, DOI: 10.1007/BF03005248

Mutual coupling analysis between two broadband dual polarized plate antennas

ANALYSE DU COUPLAGE ENTRE SOURCES PLAQUES À POLARISATIONS CROISÉES ET À LARGE BANDE

Yu Bao, Xavier Begaud, Gerard Dubost, Roger Frin and Pierre Poey

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Abstract

Broadband antennas arrays with dual cross polarization find important applications in new radar systems conception. Knowledge of the electromagnetic coupling between the radiating elements is essential to define the array characteristics with a right accuracy. In this article, coupling between two broadband dual cross polarized plate radiating elements, is estimated by two different ways. Firstly, an integral method using finite element modelization, leads to accurate solutions about all radiating characteristics of two similar coupled radiating elements, and in particular their mutual impedance. Secondly, analytical formulas approaching the induced surface current distributions, intended to further large size arrays study, are presented at the resonance frequency. Finally, the results of the two methods are compared. abs]Fr|Résumé
Les antennes en réseau à large bande et à polarisations croisées trouvent des applications importantes, en particulier dans la conception de nouveaux systèmes radar. La connaissance du couplage électromagnétique entre sources élémentaires rayonnantes est essentielle pour définir les caractéristiques du réseau avec une bonne précision. Dans cet article, le couplage entre deux de ces sources plaquées, à large bande et à polarisations croisées, est évalué par deux méthodes différentes. Dans une première partie, une méthode intégrate, s’appuyant sur une modélisation par éléments finis surfaciques, conduit à des solutions précises de toutes les caractéristiques de rayonnement de ces deux sources couplées et en particulier à leur impédance de couplage. Dans une deuxième partie, des formules analytiques approchées des distributions induites des courants surfaciques, destinées à ľ étude ultérieure de réseaux de trés grande taille, sont présentées à la fréquence de résonance. Enfin, les résultats des deux méthodes sont compares.

Mots clés  Antenne plaque - Antenne réseau - Couplage électromagnétique - Polarisation orthogonale - Large bande - Méthode élément fini - Méthode analytique - Méthode approchee - Impédance mutuelle - Densité courant - Diagramme rayonnement

Key words  Patch antenna - Antenna array - Electromagnetic coupling - Orthogonal polarization - Wide band - Finite element method - Analytical method - Approximate method - Mutual impedance - Current density - Radiation pattern

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