矩形波導(dǎo)窄邊開(kāi)縫線陣天線設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、波導(dǎo)開(kāi)縫天線陣結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，波導(dǎo)窄邊開(kāi)縫天線陣易于實(shí)現(xiàn)低副瓣乃至超低副瓣方向性圖，受到越來(lái)越多的工程應(yīng)用重視，在許多需要窄波束或賦形波束的微波通信和雷達(dá)系統(tǒng)中獲得了應(yīng)用。波導(dǎo)開(kāi)縫天線由于受理論計(jì)算和加工精度等因素的影響，在設(shè)計(jì)上比較復(fù)雜，尤其是低副瓣和賦形波束的天線陣設(shè)計(jì)。
　　 本課題根據(jù)方向性圖的要求進(jìn)行天線陣設(shè)計(jì)，是一個(gè)典型的天線綜合問(wèn)題，在設(shè)計(jì)上沒(méi)有運(yùn)用傳統(tǒng)的天線綜合方法，直接從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)入手，假定出線陣饋

2、電電流的幅相分布，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證逼近所要求的方向性圖。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)源于天線綜合方法理論的指導(dǎo)。
　　 本文提出的設(shè)計(jì)方法是根據(jù)銳截止方向性圖的設(shè)計(jì)要求，對(duì)矩形波導(dǎo)開(kāi)縫特性和波導(dǎo)開(kāi)縫天線設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析，提出線陣饋電電流幅相分布假設(shè)，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，確定開(kāi)縫數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)方法繞開(kāi)根據(jù)方向性圖形狀來(lái)設(shè)計(jì)天線的復(fù)雜理論計(jì)算，利用天線口徑場(chǎng)分布與其方向性之間的傅立葉變換關(guān)系，在工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，假定開(kāi)縫陣元的電流振幅分布為鐘形下降波浪衰減式曲

3、線，相位分布是反對(duì)稱(chēng)斜直線加飽和部分波浪式曲線，在此基礎(chǔ)上利用指數(shù)函數(shù)的歐拉公式推導(dǎo)出波導(dǎo)開(kāi)縫線陣的垂直方向性函數(shù)。經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算，得到一組接近設(shè)計(jì)需求的開(kāi)縫數(shù)據(jù)。
　　 通過(guò)ansoft軟件對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行建模仿真，仿真結(jié)果與計(jì)算基本相符。在推導(dǎo)方向性圖函數(shù)時(shí)，假定開(kāi)縫線陣的饋電相位以中間縫為對(duì)稱(chēng)，這對(duì)賦形方向性圖的設(shè)計(jì)不一定準(zhǔn)確，國(guó)外在進(jìn)行相同的設(shè)計(jì)時(shí)，開(kāi)縫線陣饋電就采用了不對(duì)稱(chēng)的振幅分布和相位分部，這樣有利于提高天線的效率。利