兩端饋電的雙圓極化波導縫隙天線陣列.pdf

1、為了提高低截獲概率雷達系統(tǒng)的性能，針對低截獲概率設備對發(fā)射天線的需求，本文設計了一種寬頻帶、高增益、共口徑雙圓極化天線，通過控制端口饋電方式實現左、右旋圓極化捷變。同時，該天線可通過頻率變化實現波束掃描。本文的主要研究成果如下
　　1)借助電磁仿真軟件 Ansoft HFSS對T型復合縫隙單元進行仿真分析，矩量法求出的單元中兩個縫隙的口徑場分布與HFSS仿真出的口徑場分布基本吻合。
　　2)在對單元仿真的基礎上發(fā)現，從具有一

2、個復合縫隙單元結構的一端進行饋電時可以實現一種旋向圓極化，從另外一端進行激勵時可以實現另外一種旋向圓極化，且兩端饋電的增益方向圖基本呈現對稱的現象?；谏鲜鎏攸c，為了獲得通過控制端口饋電方式實現左、右旋圓極化的要求，設計了單元間的間距相同且單元大小相同的標準波導線陣。為了抑制柵瓣的產生，采取在標準波導中填充介電常數為2.3的聚四氟乙烯的方法。
　　3)根據對天線線陣饋電的要求，設計了波導/同軸饋電結構。采用波導寬邊同軸探針耦合方式

3、對波導縫隙線陣進行激勵，以實現同軸與波導的阻抗匹配。并對面陣進行了設計與研究，阻抗帶寬為2.25 GHz的范圍內，軸比與方向圖等均滿足要求，并且能夠實現8.5°范圍內的頻率掃描。
　　4)為了拓寬該雙圓極化天線的工作帶寬，本文進行了進一步的研究。最終采取介電常數2.3的聚四氟乙烯填充于非標準波導的方法，該面陣結構能夠實現絕對工作帶寬由2.25 GHz提高到3.75 GHz，駐波比均小于1.5，XY面與“近XZ面”兩個面內的3 dB

4、波瓣寬度均小于小于5°，且3 dB波瓣寬度內所對應的軸比小于3 dB，并能夠實現14°的頻率掃描。
　　5)對工程實際加工中比較關心的天線各尺寸參數對波導縫隙天線性能的影響進行模擬誤差分析。將MATLAB產生一定范圍內的隨機誤差加入波導天線的主要尺寸參數，包含單元間的間距誤差、單元中兩縫隙的間距、縫隙偏置、縫隙長度、縫隙傾斜角度五個參數來進行模擬誤差分析。
　　6)在對波導中磁場分布研究的基礎上，設計了實現同功能的另外一種X