寬角度頻掃天線陣列研究與設(shè)計.pdf

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

2、，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在X波段，帶狀線具有低損耗優(yōu)勢；又對帶狀線慢波線中的彎頭進行優(yōu)化，降低了由彎頭不連續(xù)帶來的饋線損耗，設(shè)計了低損耗的帶狀線慢波線。然后采用該帶狀線慢波線設(shè)計了頻掃天線陣列，陣列采用帶狀線縫隙貼片的耦合饋電結(jié)構(gòu)，頻掃輻射天線單元分別采用集成巴倫印刷陣子單元和平行帶線饋電的印刷陣子陣列。最后分別加工和實測了8×4單元、22×4單元和22×8單元的頻掃陣列，實測結(jié)果與仿真分析結(jié)果較吻合。該陣列不僅能實現(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。
　　 其二，混合饋電波導(dǎo)慢波線頻掃天線陣列。陣列采用低損耗E面彎曲波導(dǎo)作為頻掃慢波線，微帶貼片天線作頻掃輻射天線，通過混合饋電結(jié)構(gòu)實現(xiàn)波導(dǎo)至微帶貼片的能量耦合。測試結(jié)果表明在X波段1GHz帶寬內(nèi)，該22單元頻掃陣列能實現(xiàn)約90°的波束掃描，副瓣電平均低于-13.5dB，最高增益達21dBi。與傳統(tǒng)波導(dǎo)裂縫頻掃陣列相比，該陣列不僅能實現(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，并且便于實現(xiàn)大陣列天