2013天线年会论文下册_部分10new

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1、一种单脊波导缝隙天线覆天线罩的设计仿真闫丕贤王薇薇刘涓(北京遥感设备研究所，北京100854)arthurbit@163.com摘要：本文介绍了一种单脊波导缝隙天线加载天线罩的整体性能分析。文中首先基于单脊波导结构的行波缝隙阵进行天线优化设计，实现主波束角度定向辐射；其次对天线加载天线罩的方向图、阻抗匹配性能进行了仿真分析，针对天线罩的不同形状、厚度进行了结果对比。最终所得组合可实现中心频点副瓣小于-24dB、驻波带宽>16%(VSWR<1.3)、-18dB副瓣电平带宽>10%、增益＞9dBi.关键词：波导缝隙，飞行器天

2、线，天线罩加载，单脊波导DesignofSingle-RidgeWaveguideSlotArraywithRadomeYANPixian,WANGWeiwei,LIUJuan(BeijingInstituteofRemote-SenseEquipment,Beijing100854)Abstract:Inthispaper,atravelingwaveslotarrayantennabasedonsingle-ridgewaveguideisconstructedandcoveredwithdielectricrado

3、me.Amodelofalinearslotarrayusingalgorithmrealizationisbuiltandsimulated,andwhenextractingtheaperturefielddistributionofslots,thepatternsynthesisandoptimizationaretaken.Thenthecombinationsofantennaandradomeareanalyzed,takingpatternandimpedanceintoaccount.Aresultis

4、givenaftercomparisonamongradomewithdifferentshapeandthickness.Theside-lobelevelofthecombinationislowerthan-24dB，withanimpedancebandwidth>16%(VSWR<1.3),a-18dBSLLpatternbandwidth>10%,andagain>9dBi.Keywords:WaveguideSlotarray;AntennasonAircraft;Radome;Single-ridgewa

5、veguideE面方向图宽、H面方向图主波束可控的行波缝1引言[5-7]隙天线阵被广泛采用于飞行器天线。实际应用中天线是与天线罩以组合形式一体工作，因此应考虑天波导缝隙阵天线以其优越电气性能和结构优线-天线罩组合的电气性能，其主要取决于天线的类势，广泛应用于各种雷达、通讯领域，以实现低副型、尺寸以及天线罩的形状、材料、加工精度等。本瓣乃至超低副瓣等用途。脊波导天线具有宽边尺寸文设计优化单脊波导行波缝隙天线阵，并针对天线罩小，工作带宽大等优点，其理论源自上世纪中叶[1]对天线方向图、阻抗匹配产生的影响进行建模仿真，，近年来

6、国内外进行了单脊波导特性以及缝隙天[2-4]分析了天线罩的形状和厚度对于天线的影响。最终得线的研究，分别进行了单脊波导的场分布、特征到的天线-弧面共形天线罩组合，可实现中心频点副阻抗等参数的伏安特性计算，以及采用不同结构设瓣小于-24dB、驻波带宽>16%(VSWR<1.3)、-18dB计实现宽带和高交叉极化的性能。副瓣电平带宽>10%、增益＞9dBi。·1215·2天线设计2.1单脊波导缝隙阵设计非谐振式波导缝隙阵可实现天线倾斜的主波束指向角度，此时缝隙的间距不是λ/2，波导的一g图2缝隙阵等效电路端加载匹配负载。单脊

7、波导宽边开缝的单元等效为并联导纳电路模型。如果第n个缝隙的相对激励场电平为an，其中2矩形波导加脊后相当于宽边尺寸变大，因此能各缝辐射功率P正比于a，算出每个缝隙对应导nn增大主模的截止波长，即相同频率下，脊波导宽边纳值，并对应设置缝隙谐振长度。尺寸小于矩形波导。天线设计为Ku波段，波束与法向夹角20°，阵列规模为1×7，设计副瓣-2.2天线优化设计28dB。通过计算确定单脊波导横截面各尺寸为：根据上文计算所得参数，利用仿真软件建立模型a=11mm,b=6mm，l=4mm，s=3mm，d=4.2mm。当并优化仿真，得到最

8、终的天线模型主波束指向20°，缝隙等效为导纳g时，其值可用S参量等效计算，中心频点副瓣电平约-29dB，驻波带宽见公式(1)、(2)。>16%(VSWR<1.5)，-20dB副瓣电平带宽>10%，增⎡−g2⎤益>9dB。中心频点方向图及驻波曲线见图3、图4⎡⎤ss⎢22++gg⎥==1112⎢⎥(1)所示。[]s⎢⎥