帶介質(zhì)引向結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)窄邊行波縫隙陣.pdf

1、波導(dǎo)窄邊開縫的陣列因其具有窄方位波束、寬俯仰波束、水平極化以及口徑幅度分布易于控制，能夠?qū)崿F(xiàn)低副瓣等特點被廣泛用作船用導(dǎo)航雷達天線。因船用導(dǎo)航雷達在工作時需要進行機械掃描，故如何降低其高度以減少天線機械掃描時受到的風(fēng)阻力是一個有意義的研究方向。本文的工作集中于研究波導(dǎo)窄邊開縫陣列方位面低副瓣的仿真設(shè)計方法以及如何在限定的口徑尺寸下控制其俯仰面的波束寬度并提升增益。主要做了以下方面工作：
　　第一，研究了波導(dǎo)窄邊開縫行波陣列的低副瓣

2、設(shè)計方法。采用仿真軟件設(shè)計了工作在X波段的行波陣列，工作頻帶范圍內(nèi)方位面副瓣電平低于-28dB。此外針對窄邊斜縫陣列交叉極化電平較高的缺點，研究了其交叉極化電平抑制的方法，采用了扼流槽與金屬平行柵格結(jié)合的方式將帶內(nèi)交叉極化抑制了25dB以上。
　　第二，研究了在天線口徑尺寸有限的情況下壓窄其半功率波瓣寬度的方法。通過在窄邊縫隙陣的輻射方向加裝低損耗的介質(zhì)平板結(jié)構(gòu)，使得其俯仰波束寬度在天線高度僅有50mm(約1.5λ)的情況下壓窄到

3、了23°±3°的范圍內(nèi)，同時增益也有1到2dB的提升。提出了多層介質(zhì)平板加載控制方向圖副瓣電平的方法，將天線俯仰面的副瓣電平控制在-15dB以下。此外也提出了介質(zhì)桿及平行金屬條加載等壓窄波束寬度的結(jié)構(gòu)，對幾種結(jié)構(gòu)的效果做了對比。
　　最后，設(shè)計并加工了一個工作在X波段的帶有介質(zhì)平板加載結(jié)構(gòu)的窄邊縫隙陣并進行了測試，比較實測以及仿真結(jié)果后分析了誤差產(chǎn)生的原因。實測與仿真結(jié)果較為符合，證明了設(shè)計方法的合理性。最終實測的天線在俯仰波寬較