基于寬帶機載SAR的微帶陣列天線的研究.pdf

1、機載合成孔徑雷達(Airborne SAR)是一種高分辨率成像雷達，具有全天候、全天時、高分辨率、作用距離遠等優(yōu)點，用途十分廣泛。天線是合成孔徑雷達最核心的子系統(tǒng)之一，決定了合成孔徑雷達的多個關鍵參數(shù)的性能，天線的設計在合成孔徑雷達系統(tǒng)的研發(fā)中占有至關重要的地位。 在這種背景下，論文對機載合成孔徑雷達天線展開研究。針對目前機載合成孔徑雷達天線研究的熱點，利用微帶陣列天線來完成合成孔徑雷達系統(tǒng)對天線系統(tǒng)提出的寬頻帶、高增益、低副瓣

2、電平、強方向性的高性能要求。 論文在選定的中心頻點上設計了3種不同結構的寬帶微帶天線，縫隙耦合疊層微帶天線、U型開縫疊層微帶天線和半U型開縫疊層微帶天線。這3種寬帶微帶天線相對帶寬均大于15％，滿足了寬帶特性。其中半U型開縫疊層微帶天線比U型開縫疊層微帶天線平面面積縮減了近50％，是小型化天線的一種新嘗試。通過對上述3種天線的帶寬、方向圖、交叉極化等特性的綜合評估，確定利用U型開縫疊層微帶天線組成陣列完成機載合成孔徑雷達天線的設

3、計。 陣列天線的設計主要是方向圖的綜合。使用進化算法優(yōu)化陣列單元激勵幅度權值，是一種新穎有效的方法。通過一種新穎的文化算法平臺，在忽略互耦的情況下對8×8單元陣列進行了幅度激勵優(yōu)化。得到的方向圖有較低的副瓣和較窄的半功率波瓣寬度，均達到了指標要求。從理論上驗證了設計方案的可行性。 為了檢驗理論推倒和仿真優(yōu)化的正確性。加工了2×2單元U型開縫疊層微帶陣列實驗天線，通過實測得到的近場、遠場特性與仿真和理論推導接近，證明了理論