柱面共形裂縫陣天線的設計與仿真
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1 前言
波導裂縫陣天線容易控制口徑面上的幅度分布和相位分布，口徑面的利用效率高，體積小，剖面低，重量輕，在雷達和微波通信系統中獲得了廣泛的應用。但越來越多的要求需要天線與平臺載體共形，這就對裂縫陣天線提出了更高的要求。柱面共形陣中需補償從圓柱面上各輻射源到設計想的平口面的路程差在平口面上引起的非線性相位差，比如直徑為30λ的圓柱上，弧寬約10λ的陣面路程差在等效平口面引起的最大相差達260°，通過計算標明，若不補償，天線主瓣會裂頭，因此必須對此進行設計，補償其相位差。
2 天線設計
A. 指標要求
頻率：f0±50MHz；
天線口徑：約
天線需與直徑f=30λ的圓柱共形
增益：35dB；
波束寬度：
Q面：5.0°；
P面：0.6°；
副瓣電平：
Q面：-13dB，
P面：-18dB；
B. 電性能設計
裂縫陣天線由輻射層，耦合層和饋電系統組成，耦合層和饋電層在同一層，以滿足天線的厚度要求，耦合層為圓弧彎波導，通過其公共壁上的耦合孔向扇形波導饋電，圖1所示。
圖1 柱面共形陣列側示圖
(a) P面電性能設計
每一線源共136個陣元，其口徑分布按旁瓣電平-22dB的泰勒分布設計。圖2為其口徑幅度分布，根據圖2給出的激勵可以算得其相應的預期方向圖如圖3所示。波束的半功率寬度為0.59°，副瓣電平為-22dB。
圖2 線陣的幅度分布
圖3 天線線陣-22dB旁瓣泰勒分布方向圖
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