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IEEE transactions on antennas and propagation v.65 no.1, 2017년, pp.26 - 35   SCI SCIE
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Closed-Form Jones Matrix of Dual-Polarized Inverted-Vee Dipole Antennas Over Lossy Ground

Baelemans, Rene A. C. (International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University, Bentley, WA, Australia ) ; Sutinjo, Adrian T. (International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University, Bentley, WA, Australia ) ; Hall, Peter J. (Eindhoven University of Technology, Eindhoven, AZ, The Netherlands ) ; Smolders, A. Bart (ASTRON, The Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, The Netherlands ) ; Arts, Michel J. (Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge, U.K. ) ; de Lera Acedo, Eloy ;
  • 초록  

    This paper presents a closed-form expression for the Jones matrix of a dual-polarized inverted-vee dipole antenna based on the Lorentz reciprocity theorem and the basic rules of electromagnetic refraction. The expression is used to determine the intrinsic cross-polarization ratio (IXR) as a function of droop angle, position of the source in the sky, antenna height, frequency, and reflection coefficient of the underlying ground. The expression is verified using full-wave simulations with a method-of-moments solver, showing very good agreement. It explains the increase in the IXR when the antenna is placed over a perfect electric ground plane. This result is used to explain the polarization properties of the Square Kilometre Array Log-periodic Antenna. Through the LOw-Frequency ARray Low-Band Antenna (LOFAR-LBA), the importance of the size of the ground plane is explained. Finally, design consideration for high polarization purity antennas is discussed.


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