高增益高效率圓極化波導(dǎo)縫隙天線的研究.pdf

1、高增益天線始終是雷達(dá)、通信、遙感遙測(cè)、空間技術(shù)等諸多領(lǐng)域研究者們孜孜不倦追求的目標(biāo)。而圓極化天線由于抗干擾能力強(qiáng)、能夠接受任意極化形式來波等而受到廣泛的關(guān)注。同時(shí)波導(dǎo)縫隙天線具有高增益、高效率、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此本文基于傳統(tǒng)的波導(dǎo)縫隙陣列天線結(jié)構(gòu)，研究高增益、高效率、圓極化天線的設(shè)計(jì)。論文內(nèi)容主要包括:
　　第一，系統(tǒng)綜述了國(guó)內(nèi)外圓極化波導(dǎo)縫隙天線的研究歷史以及發(fā)展?fàn)顩r。
　　第二，提出了一種新穎的波導(dǎo)縫隙饋電圓極化貼片天

2、線的設(shè)計(jì)方法。天線在饋電波導(dǎo)寬邊開縱縫的基礎(chǔ)上，加載了一種改進(jìn)型的切角貼片。圓極化性能由一對(duì)分裂的切角貼片來自由實(shí)現(xiàn)，改善的效率由饋電波導(dǎo)來獲得。最終設(shè)計(jì)加工了中心頻率為10.5GHz的1×10線陣。測(cè)得的阻抗帶寬為4％，軸比帶寬為3.3％，口徑效率為62％。以1×10線陣為基礎(chǔ)，構(gòu)建16×10天線陣列仿真模型，仿真表明天線口徑效率可以達(dá)到87.9％。
　　第三，設(shè)計(jì)了一種新型波導(dǎo)縫隙加載薄金屬腔和十字縫隙的圓極化天線陣。該天線不

3、采用任何介質(zhì)材料，從而進(jìn)一步減少天線損耗、提高效率。輻射單元由三部分組成。分別是饋電波導(dǎo)、方形薄腔體以及在腔體上表面刻蝕的正交十字縫隙。耦合縫從饋電波導(dǎo)中將能量耦合至上方的腔體。腔體起著極化扭轉(zhuǎn)和阻抗匹配的作用。正交十字輻射縫產(chǎn)生兩種正交的電場(chǎng)模式形成圓極化波向自由空間輻射。本文設(shè)計(jì)了16×16平面陣列，仿真得到面陣的阻抗帶寬為2.3％，軸比帶寬為2％，增益為32.3dB，口徑效率達(dá)到了88.3％，實(shí)現(xiàn)了對(duì)天線高增益、高效率的要求。