基于漏波波導的L波段高功率微波天線設計.pdf

1、隨著高功率微波(High PowerMicrowave，HPM)技術向實用化發(fā)展，研制結構緊湊、輕便、環(huán)境適應性強的發(fā)射天線成為應用HPM技術的迫切需求。針對L波段高功率微波輻射既要滿足高功率容量、又要在較小的尺寸內實現(xiàn)高效率輻射的特殊需求，本文重點研究了一種漏波波導的強耦合設計方法，并設計了長度相對較短的L波段漏波波導天線，所設計的漏波波導天線具有功率容量高、便于組陣等特點。主要內容包括：
　　1．漏波波導輻射特性研究
　

2、　根據(jù)漏波波導的等效電路，采用傳輸線理論和微擾法，得到了具有較高近似階數(shù)的傳播常數(shù)和衰減常數(shù)的表達式。在弱耦合輻射、強耦合輻射以及具有介質板天線罩三種情況下，對比分析了數(shù)值模擬結果與理論值的差異，提出了修正理論計算不足的方法。
　　2.天線設計和優(yōu)化
　　利用數(shù)值模擬、理論分析等方法設計了單根L波段漏波波導天線，經(jīng)過優(yōu)化，仿真結果與理論設計一致。所設計的天線總長度約2.2m；輻射效率95.7％，端口反射系數(shù)-33 dB；主瓣

3、方向與波導軸向夾角42°，增益15.8dBi；H面主瓣寬度8.6°，副瓣電平-21.2dB；功率容量達到1.6GW。
　　3.組陣研究
　　以所設計單根漏波波導天線為陣元，研究了漏波波導天線的組陣問題，著重討論了單元天線組陣過程中各個陣元間的互耦，優(yōu)化設計及波束掃描。通過仿真模擬與理論分析，給出了經(jīng)過優(yōu)化后的9元天線陣列。研究結果表明，天線陣列波束掃描在±50°范圍內都能保持較高的增益水平，同時副瓣得到有效抑制，為實際應用奠