寬角度頻掃天線(xiàn)陣列研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著雷達(dá)、通信、移動(dòng)電視技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，電掃描天線(xiàn)已廣泛用于各領(lǐng)域，并得到快速發(fā)展。在常用的電掃描天線(xiàn)技術(shù)中，通過(guò)改變天線(xiàn)的工作頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)波瓣指向的改變，即構(gòu)成頻率掃描天線(xiàn)。由于慢波線(xiàn)頻掃陣列的掃描角度、工作帶寬與慢波線(xiàn)損耗相互制約，為了實(shí)現(xiàn)有限帶寬內(nèi)寬角度的頻掃天線(xiàn)，本文提出了兩種解決方案，主要工作可概括如下：
　　 其一，帶狀線(xiàn)慢波線(xiàn)頻掃天線(xiàn)陣列。本文首先研究了幾種傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€(xiàn)的損耗大小，如微帶線(xiàn)、倒置微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)

2、，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在X波段，帶狀線(xiàn)具有低損耗優(yōu)勢(shì)；又對(duì)帶狀線(xiàn)慢波線(xiàn)中的彎頭進(jìn)行優(yōu)化，降低了由彎頭不連續(xù)帶來(lái)的饋線(xiàn)損耗，設(shè)計(jì)了低損耗的帶狀線(xiàn)慢波線(xiàn)。然后采用該帶狀線(xiàn)慢波線(xiàn)設(shè)計(jì)了頻掃天線(xiàn)陣列，陣列采用帶狀線(xiàn)縫隙貼片的耦合饋電結(jié)構(gòu)，頻掃輻射天線(xiàn)單元分別采用集成巴倫印刷陣子單元和平行帶線(xiàn)饋電的印刷陣子陣列。最后分別加工和實(shí)測(cè)了8×4單元、22×4單元和22×8單元的頻掃陣列，實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真分析結(jié)果較吻合。該陣列不僅能實(shí)現(xiàn)有限帶寬內(nèi)一維大角度頻率掃描，還

3、具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)。
　　 其二，混合饋電波導(dǎo)慢波線(xiàn)頻掃天線(xiàn)陣列。陣列采用低損耗E面彎曲波導(dǎo)作為頻掃慢波線(xiàn)，微帶貼片天線(xiàn)作頻掃輻射天線(xiàn)，通過(guò)混合饋電結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)至微帶貼片的能量耦合。測(cè)試結(jié)果表明在X波段1GHz帶寬內(nèi)，該22單元頻掃陣列能實(shí)現(xiàn)約90°的波束掃描，副瓣電平均低于-13.5dB，最高增益達(dá)21dBi。與傳統(tǒng)波導(dǎo)裂縫頻掃陣列相比，該陣列不僅能實(shí)現(xiàn)高效率、大角度的頻率掃描，還具有低剖面，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，并且便于實(shí)現(xiàn)大陣列天