基于漏波波導(dǎo)的L波段高功率微波天線設(shè)計(jì).pdf

1、隨著高功率微波(High PowerMicrowave，HPM)技術(shù)向?qū)嵱没l(fā)展，研制結(jié)構(gòu)緊湊、輕便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的發(fā)射天線成為應(yīng)用HPM技術(shù)的迫切需求。針對(duì)L波段高功率微波輻射既要滿足高功率容量、又要在較小的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率輻射的特殊需求，本文重點(diǎn)研究了一種漏波波導(dǎo)的強(qiáng)耦合設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)了長度相對(duì)較短的L波段漏波波導(dǎo)天線，所設(shè)計(jì)的漏波波導(dǎo)天線具有功率容量高、便于組陣等特點(diǎn)。主要內(nèi)容包括：
　　1．漏波波導(dǎo)輻射特性研究
　

2、　根據(jù)漏波波導(dǎo)的等效電路，采用傳輸線理論和微擾法，得到了具有較高近似階數(shù)的傳播常數(shù)和衰減常數(shù)的表達(dá)式。在弱耦合輻射、強(qiáng)耦合輻射以及具有介質(zhì)板天線罩三種情況下，對(duì)比分析了數(shù)值模擬結(jié)果與理論值的差異，提出了修正理論計(jì)算不足的方法。
　　2.天線設(shè)計(jì)和優(yōu)化
　　利用數(shù)值模擬、理論分析等方法設(shè)計(jì)了單根L波段漏波波導(dǎo)天線，經(jīng)過優(yōu)化，仿真結(jié)果與理論設(shè)計(jì)一致。所設(shè)計(jì)的天線總長度約2.2m；輻射效率95.7％，端口反射系數(shù)-33 dB；主瓣

3、方向與波導(dǎo)軸向夾角42°，增益15.8dBi；H面主瓣寬度8.6°，副瓣電平-21.2dB；功率容量達(dá)到1.6GW。
　　3.組陣研究
　　以所設(shè)計(jì)單根漏波波導(dǎo)天線為陣元，研究了漏波波導(dǎo)天線的組陣問題，著重討論了單元天線組陣過程中各個(gè)陣元間的互耦，優(yōu)化設(shè)計(jì)及波束掃描。通過仿真模擬與理論分析，給出了經(jīng)過優(yōu)化后的9元天線陣列。研究結(jié)果表明，天線陣列波束掃描在±50°范圍內(nèi)都能保持較高的增益水平，同時(shí)副瓣得到有效抑制，為實(shí)際應(yīng)用奠