CN108400445A - 一种基于紧耦合结构的月基低频天线阵列 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧耦合组阵的联臂式月基低频天线阵列。仿真实验结果证明，采用联臂型紧耦合组阵后，天线在低频段的阻抗匹配得到了极大地提升，且这种联臂型天线的阵列增益方向图相较传统稀疏阵列天线组阵具有更大的扫描角度。经过对联臂型月基低频阵列天线尺寸参数的优化调试的基础上，本发明给出了该天线的阻抗特性和增益方向图。该阵列天线具有两个互相独立的极化方向——水平极化和垂直极化，两个方向的极化波都需要独立地在水平和垂直两个方向进行扫描。本发明还给出了在大角度扫描情况下的阵列天线的扫描角度范围。综上，联臂型月基低频天线阵很好地达到了区分信号源和区分来波极化方式的目的。

Description

一种基于紧耦合结构的月基低频天线阵列

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及深空探测中的低频阵列天线技术。

背景技术

频率低于10MHz的天体/宇宙电磁辐射可以揭示出其他频段电磁辐射所不能揭示的很多现象。地球电离层中的等离子体吸收和遮挡了低于10MHz频率的外太空电磁波，使频率低于5MHz的来自宇宙空间的电磁波几乎在任何时段和区域都难以通过地球的电离层到达地面。要开展这个频带范围内电磁波的观测研究，就必须要突破地球电离层的限制，利用空间探测器上搭载的天文射电天线或行星轨道器上搭载的探测雷达，采用被动探测模式，进行观测研究。特别地，频率在1MHz～10KHz的射电天文观测非常有限，是天文电磁波谱的一个准空白领域。因此，研究在月球表面布设射电天线，对100KHz～30MHz频率的外太空电磁波开展甚低频天文观测，将进一步开创天文观测的新领域。

月基低频射电天文观测除具有能够观测到地球上观测不到的低频射电信号以外，还具有如下两个优点：首先，地面上数量庞大的广播站、短波电台等无时无刻不在发射着无线电信号，使地面上的低频射电天文观测受到巨大的干扰，甚至根本无法进行该频段的射电天文观测。在低频段上，电波传输距离可达几千公里，且随着人类对电磁波频段利用率的提高，短波电台的普及，建立在远离城市的低频射电望远镜受到的人工信号的干扰越来越强，噪声越来越大，天文学家越来越难以从日渐增强的噪声中过滤出来自几千万光年以外的星系发来的微弱的射电信号。地球电离层吸收和反射了频率f≤30MHz的电磁信号。其中f≤10MHz的电波根本无法穿透地球电离层，10MHz≤f≤30MHz的电磁波会被电离层强烈的吸收和反射，使穿透电离层的该频段电磁波十分微弱。这就使月球表面成为低频射电天文观测的绝佳地点。其次，绝大多数来自地球的人工低频射电信号被地球电离层屏蔽在地球电离层内，但地球电离层也在无时无刻向外发射着低频电磁信号(其他拥有电离层的行星也会这样做)。但无线电信号无法穿透巨大的土层，在月球的背面和月球南北极较大环形山的山谷中，无线电信号的噪声是最低的(只有宇宙背景微波辐射)，是仅存的无线电寂静地点，从而形成绝佳的射电天文观测地点。

近年来，世界主要发达国家对地外空间的设备投送能力显著提高，尤其是可回收火箭技术使外太空/地外行星的探索成本大幅降低。各国对在月球表面建设低频天线的兴趣正逐渐浓厚，一些月基低频天线的设计方案陆续被提出。但这些方案绝大多数仅是学术上的探讨，仅有个别天线进入了实际应用。且以单个天线居多，阵列天线较少。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明瞄准月基低频深空探测领域，开展在月球表面建立低频射电天线阵列的研究，给出月基低频射电天线阵列的一种实际可行的设计方案。由于月基低频深空探测天线/天线阵列所要求的频带宽度往往非常宽，本发明给出了一种拓展阵列天线工作频带的方法：阵元紧耦合组阵法。本发明提出了一种基于紧耦合结构的月基低频天线组阵方法，并给出了月基低频阵列天线的具体实现方案。

(二)技术方案

一种基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，包括多个阵列单元，所述多个阵列单元形成m×n紧耦合天线阵列，其中，m≥2，n≥2；所述阵列单元是由两个互相垂直交叉的偶极子天线组成的十字形阵列单元，相邻阵列单元的天线臂对接，实现端部电流连通。

在本发明的实施例中，所述两个偶极子天线包括沿X轴方向延伸的X轴偶极子天线和沿Y轴方向延伸的Y轴偶极子天线；天线阵列中每一行包含的多个阵列单元中的X轴偶极子天线依次连接形成一条直线；天线阵列中每一列包含的多个阵列单元中的Y轴偶极子天线依次连接形成一条直线。

在本发明的实施例中，所述天线阵列为双极化天线阵列，所述两个互相垂直交叉的偶极子天线分别接收水平极化波和垂直极化波。

在本发明的实施例中，所述两个偶极子天线尺寸相同，长度为2.49m，宽度为0.01m。

在本发明的实施例中，所述相邻阵列单元对接的两个天线臂为一体成型或由机械结构使其端部接触连通。

在本发明的实施例中，所述阵列单元的天线臂在使用前呈卷尺状，收纳在卷尺盒中，到达任务地点后通过触发装置伸出卷尺盒从而形成阵列单元的天线臂。

在本发明的实施例中，所述天线阵列为2×2紧耦合天线阵列。

在本发明的实施例中，所述两个偶极子天线分别馈电，互相独立，两个偶极子天线采用差分模式馈电方式。

在本发明的实施例中，所述月基低频天线的馈电结构包括同轴线，同轴线的N型接头的内导体接偶极子天线的一臂，同轴线外导体接偶极子天线的另外一臂。

在本发明的实施例中，所述同轴线的外表面上设置有铁氧体环。

(三)有益效果

(1)本发明在没有改变阵元间距的情况下，通过对阵元进行紧耦合改造，使天线阵元的辐射电阻显著提高，同时阵元的电抗部分显著减小。天线阵元辐射电阻的增大对于天线来说即是极大地增加了辐射效率(Radiation Efficiencv)，在方向性不变的情况下增加了天线的增益G。同时，低频段电抗的变化减小，使天线与馈线的反射降低，使更多功率被天线接收，增加了接收信号的功率电平。这对很微弱的天文信号来说非常重要。

(2)本发明的结构的月基低频天线阵列在低频段的阻抗匹配得到了极大地提升，且这种联臂型天线的阵列增益方向图相较传统稀疏阵列天线组阵具有更大的扫描角度。

(3)本发明的阵列天线具有两个互相独立的极化方向——水平极化和垂直极化，两个方向的极化波都需要独立地在水平和垂直两个方向进行扫描，期间还存在大角度扫描情况下的扫描角度范围问题，联臂型月基低频天线阵很好地达到了区分信号源、区分来波极化方向的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的月基低频天线阵列单元结构示意图；

图2为本发明实施例的卷尺结构示意图；

图3为本发明实施例的2×2紧耦合组阵月基低频天线阵列；

图4a、4b和4c是本发明实施例的月基低频天线阵元馈电巴伦的结构示意图；

图5是本发明实施例的2×2分立阵元组阵天线阵的输入电阻曲线；

图6是本发明实施例的2×2分立阵元组阵天线阵的输入电抗曲线；

图7是本发明实施例的紧耦合月基低频天线阵阵元辐射电阻曲线；

图8是本发明实施例的紧耦合月基低频天线阵阵元辐射电抗曲线；

图9是本发明实施例的2×2阵列天线水平极化增益分贝方向图(30MHz，含交叉极化)；

图10是本发明实施例的2×2阵列天线垂直极化增益分贝方向图(30MHz，含交叉极化)；

图11是本发明实施例的主瓣指向ZOX平面15°方向的水平极化增益分贝方向图；

图12是本发明实施例的主瓣指向ZOX平面15°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图13是本发明实施例的主瓣指向H面(ZOY面)15°方向的水平极化增益分贝方向图；

图14是本发明实施例的主瓣指向H面(ZOY面)15°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图15是本发明实施例的主瓣指向对角面(D面)15°方向的水平极化增益方向图；

图16是本发明实施例的主瓣指向对角面(D面)15°方向的垂直极化增益方向图；

图17是本发明实施例的主瓣指向E面(ZOX面)30°方向的水平极化增益分贝方向图；

图18是本发明实施例的主瓣指向ZOX面30°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图19是本发明实施例的主瓣指向H面(ZOY面)30°方向的水平极化增益分贝方向图；

图20是本发明实施例的主瓣指向ZOY面30°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图21是本发明实施例的主瓣指向对角面30°方向的水平极化增益方向图；

图22是本发明实施例的主瓣指向对角面30°方向的垂直极化增益方向图；

图23是本发明实施例的E面水平极化的扫描范围(交叉极化增益分贝方向图)；

图24是本发明实施例的主瓣指向E面45°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图25是本发明实施例的主瓣指向H面45°方向的水平极化增益分贝方向图；

图26是本发明实施例的H面垂直极化的增益(以分贝表示的扫描范围)；

图27是本发明实施例的主瓣指向D面45°方向的水平极化增益方向图(用分贝表示)；

图28是本发明实施例的主瓣指向D面45°方向的垂直极化增益分贝方向图；

图29是本发明实施例的主瓣指向E面60°方向的垂直极化及交叉极化增益方向图；

图30是本发明实施例的主瓣指向H面60°方向的水平极化及交叉极化增益方向图；

图31是本发明实施例的主瓣指向D面60°方向的水平极化增益分贝方向图；

图32是本发明实施例的主瓣指向D面60°方向的垂直极化增益分贝方向图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

月基低频天线的工作频带为100kHz～30MHz，跨越300个频率宽度，属于非频变天线。常用的非频变天线的形式多为螺旋天线、对数周期天线、自互补天线等天线形式。但这些天线结构复杂，应用频率较高，若在目标频段范围内使用这些传统超宽带天线的话，天线尺寸将会异常巨大，最终不利于航天器的搭载和月面的布设。根据项目指标要求，天线需要能够测量来波三维电场强度，即X、Y、Z三个方向的电场矢量，故单独一个偶极子天线或单极子天线作为阵元不能达到项目要求，阵列单元必须具备测量两个互相垂直方向的电场矢量的能力。本发明包括阵列单元结构和阵元紧耦合组阵方法两个部分。

阵列单元是由两个互相垂直交叉的偶极子天线组成的十字形阵列单元，每个偶极子天线具有两个天线臂，阵列单元具有四个天线臂，相邻阵列单元的天线臂对接，实现端部电流连通。本发明实施例采用两个互相垂直的偶极子天线作为阵列单元，如图1所示，阵列单元由两个平行于月球表面且尺寸相同的偶极子天线构成，两个偶极子天线互相垂直交叉形成“十”字形的阵列单元，两个偶极子天线分别沿X轴方向和Y轴方向延伸，以下分别称为X轴偶极子天线和Y轴偶极子天线。两个偶极子天线采用差分模式馈电方式，即施加在两个偶极子天线上的电流大小相等方向相反。由于月基低频天线中心频点(15.05MHz)的1/8个波长为2.49m，故阵列单元两臂的长度设置为2.49m，宽度设置为0.01m，即两个偶极子天线的长度均为2.49m，宽度为0.01m。两个偶极子天线分别馈电，互相独立，两个极化方向的偶极子天线经阻抗变换后分别连接各自的接收机，分别接收两个方向的极化电波，水平极化波和垂直极化波，阵列单元还具有接收线极化波和圆极化波的能力。接收机可以实现移向、放大和滤波等功能。

阵列单元天线的两臂可做成“卷尺”的形式，图2为本发明实施例的卷尺结构示意图，天线臂缠绕在一个转轴上，展开前收纳在“卷尺盒”的转轴里，到月表后可通过触发装置通过转轴来驱动天线的展开，天线臂伸出“卷尺盒”从而形成偶极子两臂。这种设计形式在月球微重力环境下的形变不大，对天线电性能几乎没有影响。

阵列单元平行于地面以一定高度放置于月球表面上，几个相同的阵列单元组成天线阵列，通过阵列单元问相位关系测量来波方向，并最终确定垂直方向电场矢量的强度和方向。在组阵方法上，本发明不改变阵列的组阵形式，即：不改变阵元间距和阵元的排列方式，仅仅将相邻阵列单元的两臂连接起来，形成m×n紧耦合天线阵列(m≥2，n≥2)，每一行中相邻阵列单元的X轴偶极子天线依次对接形成一条直线，每一列中相邻阵列单元的Y轴偶极子天线依次对接形成一条直线。相邻阵列单元的两臂直接接触相连，采用零间距耦合，扩展了阵列单元的臂长，增大了天线的电尺寸。相连的两臂可直接一体成型或通过机械连接结构使其两端面接触，以实现电流连通。

如图3所示，本实施例是采用四个阵列单元组成2×2紧耦合天线阵列，相邻阵列单元的两臂直接相连，例如，(1，1)处阵列单元X方向的偶极子的右端部与(1，2)处阵列单元X方向的偶极子的左端部直接相连，(1，1)处阵列单元Y方向的偶极子的下端部与(2，1)处阵列单元Y方向的偶极子的上端部直接相连，以此方式实现相邻阵列单元的互相联通。

X极化方向为2*2共四个偶极子天线、Y极化方向也为2*2共四个偶极子天线，每一个偶极子单元连接同轴线馈电。

本发明实施例的月基低频天线阵元馈电巴伦的结构如图4a、4b和4c所示，同轴线的N型接头的内导体接偶极子的一臂，同轴线外导体接偶极子另外一臂。图4a可见同轴线首先过渡到平行双线后，再连接到偶极子的联臂上，同轴线和平行双线，以及平行双线与偶极子的连接采用焊接连接，以保证稳固。

在本发明实施例中，为了抑制同轴线与平行双线的过渡造成一部分同轴线外导体内表面的电流流到同轴线外导体的外表面上，引起垂直于地面/月面的极化分量，在同轴线的外表面上加上铁氧体环，从而在同轴线外导体外表面上形成高阻抗，在馈电电压有限的情况下，会减小外表面电流，从而抑制了垂直于地面/月面极化分量的辐射。

两个互相垂直的交叉偶极子的馈电巴伦结构如图4b所示。可见，由于铁氧体环的存在，两个互相垂直的偶极子的馈电巴伦很难放在天线同一侧，故可以让天线互相分开一个小的距离，让上面的偶极子馈电结构向天空伸出，下面的偶极子的馈电结构向地面伸出，馈电结构所示的同轴线可以是软同轴线，如此上面偶极子的馈电结构可以折叠后加接移相器后返回接收机输出端，如图4c所示。

我们先给出2×2常规分立阵元组阵天线阵的输入阻抗特性，如图6所示。需要注意的是，该传统阵列天线的输入电阻在频带内≤14Ω，输入电抗在低频部分猛烈增大，达到-16000Ω。再给出采用紧耦合组阵方式组阵的2×2紧耦合天线阵的输入阻抗曲线，如图7、图8所示。由图7可见，紧耦合阵列的辐射电阻显著提高：由14Ω一下增加到80Ω左右，与同轴线50Ω较接近。由图8可见，紧耦合改造后天线阵元电抗部分低频数值有所减少，由-16000Ω下降到-12000Ω以下。这对于阻抗匹配来说好处巨大。图5、图6和图7、图8展示了以下重要事实，即：在没有改变阵元间距的情况下，通过对阵元进行紧耦合改造，使天线阵元的辐射电阻显著提高，同时阵元的电抗部分显著减小。

天线阵元辐射电阻的增大对于天线来说即是极大地增加了辐射效率(RadiationEfficiency)，在方向性不变的情况下增加了天线的增益G。同时，低频段电抗的变化减小，使天线与馈线的反射降低，使更多功率被天线接收，增加了接收信号的功率电平。这对很微弱的天文信号来说非常重要。

下面我们考察该紧耦合2×2阵元的辐射特性。首先，我们先考察阵列不扫描时的增益方向图。由于该月基低频阵列天线是双极化阵列天线，能够直接接收互相垂直的两个方向的电波信号，我们先考察天线阵列水平极化(H-Polarization)阵列增益方向图，如图9所示。前面考虑了阵列天线水平极化的增益方向图，下面给出该阵列天线垂直极化(V-Polarization)增益方向图。如图10所示。可见，交叉极化增益非常非常低，低于-50dB，低于接收机门限功率值，可以认为对交叉极化电磁波不接收。

接下来，我们考察阵列天线扫描时的辐射特性——增益方向图。该阵列天线属于面阵，虽然阵元较少，只有4个，但也是面阵，其增益方向图要从三个面来考察，依次是ZOX平面(E面)、ZOY平面(H面)和夹在两个面之间的对角平面(Diagonal Plane，D面)。而且阵列天线是双极化的，我们要依次考察两个极化方向的扫描辐射特性。

我们先来考察阵列天线延ZOX平面扫描15度的增益，先是水平极化，再是垂直极化。分别见图11、图12所示。

我们的月基低频天线阵是2×2的面阵，所以其不仅可以在一个面(ZOX面)内扫描，还可以在ZOY面内扫描，还可以在任意一个与Z轴平行的平面内扫描。我们首先给出在磁场H平面即ZOY平面扫描特性。与E面一样，我们先给出水平极化增益图，再给出垂直极化的增益分贝图，如图13、图14所示。

平面阵的扫描方向是二维的，即在两个半平面都能全向扫描，故可以在与E面和H面夹任意角度的平面扫描。由于这样的面确实有无穷多个，工程上一般会考察与E面和H面夹45°角的对角面——Diagonal Plane的辐射特性。我们先给出水平极化在对角面扫描到15°时的增益方向图。如图15所示。在考察垂直极化D面辐射特性，如图16所示。相应地，主瓣指向准确，在其他方向上增益下降明显，显示出较好的方向分辨能力。

同15度扫描的情况相同，本文给出30度平面扫描的阵列增益及增益分贝方向图。仍然是按照扫描平面的顺序分别给出在同一平面同一扫描角度，两种极化的增益情况。扫描到电场平面(E面)30°的水平极化增益如图17所示。垂直极化扫描特性如图18所示。

本文将ZOY平面称为磁场平面。水平极化磁场平面30°扫描方向图见图19。垂直极化增益方向图见图20。

对角面扫描特性本文仅考察总增益，不考察交叉极化水平。水平极化总增益方向图见图21。垂直极化总增益图见图22。

45°扫描情况。首先介绍E面(ZOX平面)扫描情况。当按照对应频率的相位差对阵列单元进行馈相时，发现水平极化的扫描角并未指向45°，实际指向35.8°。这个指向误差是由于天线阵元辐射方向图在E面不是均匀(全向)辐射的，而是偶极子天线的经典8字形方向图，其最大辐射方向是天顶方向(0°)；当阵因子指向45°时，阵列的辐射方向图是阵因子和单元方向图的乘积，在45°方向上，阵元方向图不是最大辐射方向，故阵列方向图的指向会偏向天顶方向，最终指向35.8°这个方向。

本文继续增大馈电相位差的大小，使其增加到3rad，此时可见阵列方向图指向39°方向，还未指向45°方向。继续增加馈电相位至4.75rad，此时该“主瓣”准确指向45°方向。但是该“主瓣”的辐射功率大小已经小于和它呈一定角度(这里是78.4626°)的旁瓣，此时该旁瓣变为主瓣，且指向-27.16°方向。这时发现无论怎样改变馈电相位差，无论增大还是减小，都不能使阵列主瓣指向45°方向。故此时遇到天线阵列的扫描范围问题。

此天线阵水平极化工作时在E面不能指向45°方向，则它一定有一个扫描范围。仔细改变馈电相位差的大小，发现天线的辐射方向图沿XOY平面对称，这是由于天线在水平面(XOY平面)内，沿水平面对称的缘故。在水平面上方，有两个波瓣，这两个波瓣的角度差值几乎不随馈电相位的变化而改变，角度差始终在78.4626°附近。当馈电相位增加时，即相位差增加时，天线的对应波瓣向水平面不断倾斜，但当这个角度增大到个角度θm时，主瓣逐渐减小成为旁瓣，而原先的旁瓣增大成为主瓣，在与Z轴对称的方向继续辐射扫描。这个最大角度θm是当主瓣电平等于旁瓣电平时的主瓣扫描角(与Z轴夹角)，这里θm是39.63°。则该阵面水平极化在ZOX平面的扫描范围是±39.63°，见图23所示。

可见水平极化工作模式下在E面的扫描范围是±40°，在E面，水平极化无法扫描到所需的±45°方向。除非能明确得知此时的主瓣的信号，并滤除，让天线阵的副瓣指向目标，以副瓣接收信号。

本文再给出E面，垂直极化模式扫描到±45°的增益方向图，见图24。可见，此时主瓣准确指向E面45°方向。这是由于对于垂直极化来说，其单元方向图在E面的投影是一个圆，在E面是全向辐射的。故组阵后阵列方向图能够指向准确。

在YOZ平面，先给出水平极化增益方向图。见图25所示。H面磁场平面扫描的垂直极化分量与在电场平面扫描的水平极化分量相似，可以预见也存在扫描范围的问题。现在本文给出扫描范围。见图26所示。由图可见，扫描范围为-39.53°～+39.48°之间。在误差范围内与Z轴及E面(ZOX平面)对称。当继续扩大相位差时，该波瓣继续倒向水平面(XOY面)，而另一半的波瓣向Z轴靠近；此时原主瓣增益降低，靠近Z轴的增益升高成为主瓣，在另半空间扫描。主瓣的存在空间为H面±40°范围以内。图26给出极化隔离电平。此时主极化为垂直极化，交叉极化为水平极化，在H面内水平极化以Eφ分量表示，对应的增益电平为-40dB左右，故交叉极化水平，即该交叉极化增益电平与主极化增益电平的差值，为-50dB以下。

45°扫描对角面的情况，本文先来研究水平极化。将相位馈入阵列单元，得到对角平面扫描增益，图27所示。再来看垂直极化情况，如图28所示。可见，主瓣准确指向对角面45°方向，副瓣情况良好。

60°扫描情况，水平极化在E面的扫描范围为±40°之间，不具有60°扫描的能力，这里不再重复。仅给出垂直极化在E面的方向图，如图29所示。

与前所述，垂直极化在H面的特性与水平极化在E面的特性相同，其主瓣的扫描范围仅限制与±40°之间，不具有60°扫描的能力。这里不再鳌述。仅给出水平极化在H面的增益。见图30所示。可见，交叉极化水平仍维持-50dB电平。

此天线可以在对角平面指向60°的扫描角度。先给水平极化增益，见图31。垂直极化增益方向图见图32。

本发明将紧耦合组阵的方法应用在了月基低频天线阵上，取得了良好的效果。仿真结果证明，采用联臂型紧耦合组阵后，天线在低频段的阻抗匹配得到了极大地提升，且这种联臂型天线的阵列辐射效率相较传统稀疏阵列天线组阵具有更大的提升。

考虑到该阵列天线具有两个互相独立的极化方向——水平极化和垂直极化，两个方向的极化波都需要独立地在水平和垂直两个方向进行扫描。期间还存在大角度扫描情况下的扫描角度范围问题。联臂型月基低频天线阵很好地达到了区分信号源、区分来波极化方向的目的。

由于目前我国尚不具有在月球表面铺设大规模天线阵列的能力，所以本发明研究的月基低频射电天线阵列的观测范围仅限制在对太阳系内天体(行星/小行星)的观测范围内。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，包括多个阵列单元，所述多个阵列单元形成m×n紧耦合天线阵列，其中，m≥2，n≥2；

所述阵列单元是由两个互相垂直交叉的偶极子天线组成的十字形阵列单元，相邻阵列单元的天线臂对接，实现端部电流连通。

2.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述两个偶极子天线包括沿X轴方向延伸的X轴偶极子天线和沿Y轴方向延伸的Y轴偶极子天线；

天线阵列中每一行包含的多个阵列单元中的X轴偶极子天线依次连接形成一条直线；

天线阵列中每一列包含的多个阵列单元中的Y轴偶极子天线依次连接形成一条直线。

3.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述天线阵列为双极化天线阵列，所述两个互相垂直交叉的偶极子天线分别接收水平极化波和垂直极化波。

4.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述两个偶极子天线尺寸相同，长度为2.49m，宽度为0.01m。

5.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述相邻阵列单元对接的两个天线臂为一体成型或由机械结构使其端部接触连通。

6.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述阵列单元的天线臂在使用前呈卷尺状，收纳在卷尺盒中，到达任务地点后通过触发装置伸出卷尺盒从而形成阵列单元的天线臂。

7.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述天线阵列为2×2紧耦合天线阵列。

8.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述两个偶极子天线分别馈电，互相独立，两个偶极子天线采用差分模式馈电方式。

9.根据权利要求1所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述月基低频天线的馈电结构包括同轴线，同轴线的N型接头的内导体接偶极子天线的一臂，同轴线外导体接偶极子天线的另外一臂。

10.根据权利要求9所述的基于紧耦合结构的月基低频天线阵列，其中，所述同轴线的外表面上设置有铁氧体环。