共形相控陣天線及其饋電網(wǎng)絡(luò)的研究.pdf

1、共形相控陣天線由于可以安裝在飛行器的表面,不影響載體的空氣動力學性能,近年來日益得到重視。它采用電控掃描的方式,掃描速度快、波束控制靈活、抗干擾能力強,且可以同時完成目標搜索、跟蹤、引導(dǎo)等多項功能,并能工作在日益復(fù)雜和惡化的環(huán)境中。但是共形相控陣天線的設(shè)計與分析還存在諸多困難:載體的曲率會影響天線陣的性能,大部分的計算方法在處理共形電大尺寸時顯得繁瑣而耗時長,尤其在毫米波頻段,這個問題就更加突出。所以對共形相控陣天線的研究具有重要的意義

2、。
　　本文主要討論了與圓柱共形的毫米波相控天線陣及饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計問題。首先設(shè)計了一種H型槽耦合饋電的貼片單元,該單元帶寬達10.9％,增益為6.54dB。并進一步設(shè)計了具有多層寄生貼片的天線單元,帶寬擴展到22%,增益提高到7.18dB,證實了這種天線的帶寬可擴展性和增益可提高性。為了同傳統(tǒng)微帶天線陣對比,設(shè)計了兩個2×2的平面天線子陣及其饋電網(wǎng)絡(luò),分析比較了兩種饋電網(wǎng)絡(luò)對天線陣輻射性能的影響,比較結(jié)果顯示H型槽耦合饋電網(wǎng)絡(luò)對天

3、線陣的輻射性能影響更小,更適合大型陣列的設(shè)計。最后設(shè)計了4×4的H槽耦合饋電的圓柱共形陣和傳統(tǒng)共面饋電圓柱共形陣,仿真結(jié)果顯示H槽耦合饋電共形陣的帶寬超過傳統(tǒng)共面饋電共形陣的3倍以上,副瓣低4.4dB,波瓣寬4.6°,而增益僅降低了1.63dB。最后分別以所設(shè)計的4×4傳統(tǒng)共形天線陣和H槽耦合饋電天線單元為基本單元,討論了天線陣滾動面和子午面的波束掃描情況,證明了該圓柱共形陣可以實現(xiàn)滾動面內(nèi)360°的掃描,并根據(jù)切比雪夫原理實現(xiàn)了天線陣