波導(dǎo)饋電微帶共形天線陣設(shè)計(jì)

1 引言

共形陣列天線是當(dāng)前天線技術(shù)中最重要的發(fā)展方向之一。微帶天線由于具有剖面低、體積小、重量輕、易于與載體共形等特點(diǎn)，近年來被廣泛用于導(dǎo)彈、飛機(jī)、衛(wèi)星、火箭等飛行器上。但是，由于饋電網(wǎng)絡(luò)的歐姆損耗、介質(zhì)損耗以及寄生輻射，微帶陣列天線效率較低，尤其是頻率較高或饋電網(wǎng)絡(luò)較長(zhǎng)時(shí)。為了解決這些問題，引入波導(dǎo)混合饋電以降低損耗。采用波導(dǎo)縱縫耦合饋電設(shè)計(jì)了40GHz平面陣列天線，由于耦合縫交替排列導(dǎo)致E面波瓣不對(duì)稱；采用傾斜耦合雙縫饋電設(shè)計(jì)了30*30平面陣列天線，由于傾斜耦合雙縫引入不希望的輻射，導(dǎo)致天線增益下降。

本文利用波導(dǎo)微帶混合饋電方式設(shè)計(jì)了Ku波段微帶共形陣列天線，串饋微帶線陣與圓柱面共形，波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)稱雙縫耦合對(duì)微帶線陣激勵(lì)，對(duì)稱耦合雙縫的采用有效抑制了耦合縫的輻射，提高天線極化純度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明天線性能優(yōu)良。

2 波導(dǎo)饋電微帶共形天線

波導(dǎo)饋電微帶共形天線如圖1所示。該陣列天線包含12個(gè)1*12微帶線陣，微帶線陣采用矩形貼片輻射單元，微帶線串饋激勵(lì)，基本串饋功分單元如圖2所示。

圖1 微帶共形天線陣示意圖

圖2 串饋功分器

設(shè)1端口是輸入端口，2、3端口功分比為，則有：

依據(jù)微帶線陣的幅度加權(quán)系數(shù)，計(jì)算出各功分器的功分比，從而確定微帶串饋功分網(wǎng)絡(luò)。

由于微帶線陣與柱面共形，柱面曲率使各輻射單元之間存在空間程差，通過調(diào)整各輻射單元饋電微帶線的長(zhǎng)度，來補(bǔ)償天線單元空間路程差引入的相位差。