方向圖可重構(gòu)的大角度掃描相控陣天線研究.pdf

1、隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相控陣天線技術(shù)在雷達(dá)系統(tǒng)中愈發(fā)重要，并且在軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。相控陣天線憑借其掃描波束可控、掃描速度快以及波束靈活度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在艦艇雷達(dá)、地面防空雷達(dá)、無(wú)人預(yù)警機(jī)雷達(dá)以及衛(wèi)星雷達(dá)上都得到了廣泛應(yīng)用，能夠完成跟蹤、探測(cè)、識(shí)別、制導(dǎo)等各類復(fù)雜任務(wù)，滿足當(dāng)前雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)天線掃描角度以及反應(yīng)速度的要求。但是，現(xiàn)有的平面相控陣天線受到陣元的互耦效應(yīng)、陣元方向圖以及阻抗匹配等等因素的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍掃描。對(duì)于普通平面相控陣天線

2、而言，最佳掃描范圍僅僅能夠達(dá)到陣列法向±60°范圍內(nèi)，超過(guò)這一掃描范圍后，相控陣天線的輻射波束寬度變寬，增益就會(huì)急劇衰落，性能大幅度降低。如何能夠拓寬相控陣天線的掃描角度，就成為了提高相控陣天線性能的亟待解決的重要問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文針對(duì)拓寬相控陣天線掃描角度這一關(guān)鍵技術(shù)，采用方向圖可重構(gòu)天線單元取代傳統(tǒng)相控陣天線單元，大幅度拓寬了相控陣天線的有效掃描范圍，解決了相控陣天線大角度掃描的問(wèn)題，取得成果如下：
　　第一，本

3、文對(duì)相控陣天線大角度掃描時(shí)產(chǎn)生的增益衰落問(wèn)題進(jìn)行了研究，分析了等效口徑面積變小造成增益衰落的現(xiàn)象，研究了在相控陣天線掃描角度較大時(shí)，通過(guò)對(duì)陣元方向圖的重構(gòu)來(lái)提供更高的增益，進(jìn)而使整個(gè)天線陣列的增益提高，遏制增益的大幅度衰落的解決辦法。
　　第二，提出了一種高增益、窄波束的方向圖可重構(gòu)的大角度掃描相控陣天線單元。該單元為微帶貼片天線，采用介質(zhì)埋藏技術(shù)，擁有三種重構(gòu)模式。并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于該方向圖可重構(gòu)天線單元設(shè)計(jì)的大角度掃描相