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1、第39卷第3期(总第153期)火控雷达技术Vo.l39No.3(Series153)2010年9月FireControlRadarTechnologySep.2010天馈伺服系统使用混合单元的微带反射阵列天线马汉清冯涛张鑫姜世波(西安电子工程研究所西安710100)摘要混合使用了两种形式微带贴片单元在Ku波段实现了反射阵列天线,一种形式为不同大小贴片,另外一种形式为带不同长度延迟线的贴片。通过使用两种形式的贴片,优化了贴片单元的反射方向图,使其最大反射方向始终朝向阵列最大辐射方向,从而保证了阵列的效率。仿真与实测结果表明,所设计的口径约为135波长的反射阵列天线在5
2、5%的带宽内,实现了效率大于48%的设计。关键词:基片集成波导;多波束天线;缝隙阵列天线中图分类号:TN82文献标志码:A文章编号:10088652(2010)0306704MicrostripReflectarrayAntennawithHybridElementsMaHanqing,FengTao,ZhangXin,JiangShibo(Xi!anElectronicEngineeringResearchInstitute,Xi!an710100)Abstract:Twokindsofmicrostrippatchelementsareemployedin
3、aKabandmicrostripreflectarray,onekindofelementsarepatcheswithdifferentsizesandtheotherarepatcheswithdelaylinesofdifferentlength.Throughincorporatingoftwokindsofelements,reflectpatternoftheelementisoptimized;andthemaximumreflectdirectionoftheelementisalwaysaligningtothemaximumradiationdirection
4、ofthearray,whichisbenefittoensureefficiencyofthearray.Simulationandexperimentalresultsshowtha,ttoadesignedreflectarrayantennawithapertureof135wavelength,itsefficiencywithin55%relativebandwidthismorethan48%.Keywords:reflectarray;multibeamantenna;slottedarrayantenna1引言上达到同相。也就是i应满足:^i=2N+
5、k0(Ri-ri∀r0)N=0,1,2,#(1)微带反射阵天线用平面微带天线阵列代替传统的抛物面反射器,通过调整平面阵上的每个微带阵其中,N为不小于零的整数;k0为空间中波数;Ri表元的反射相位使反射阵和抛物面一样产生一个等相[1~3]示馈源到第i个贴片的位置矢量;ri表示阵列中心位面,从而获得高增益波束。相对于抛物面天到第i个贴片的位置矢量,r^0表示期望的主波束方向线而言,它有易折叠、低剖面、重量轻、易加工等单位矢量。类似抛物面天线,从馈源相位中心到阵列优点。中心的距离与阵列面的最大尺寸之比定义为反射阵图1显示了此种天线的原理示意图,对馈源发列天线的焦径比,以表征天线主要几何尺
6、寸间的关出的波来说,照射到不同位置处的反射单元时,由于系。与传统的抛物面天线类似,焦径比是此类天线设波程不同导致照射相位不同,通过调整阵列单元i,计时首先要确定的参数。此种天线倾向于使用较大引入不同的反射相位i,使反射波在某个方向r0的焦径比,一般情况下,可选取焦径比大于05。收稿日期:2010-05-19作者简介:马汉清,男,1980年生,工程师(博士)。研究方向为天线技术。68火控雷达技术第39卷0d<(2)1+sin!式中0为真空中的波长;!为主面半张角。然后选择贴片单元的宽度W。一般来说W选的大些有利于增加带宽提高效率,但不应太大,否则会有可能产生高次模,也会使单
7、元间互耦过大,影响对[1]单元特性的分析精度。一般可以选择:02W∃(3)2∀r+1在本例中,选择d为12mm,W为8mm。因此共排布24行%24列天线单元。设计单元时,使用Ansoft公司的HFSS软件进图1反射阵列原理示意图行仿真设计。为研究一个贴片单元及介质基板引入[4]的损耗,可以仿真如图3(a)所示的波导结构,获线极化的平面反射阵列天线的反射单元最常见得的S11参数即表达了馈源垂直照射贴片时引入的的有以下两类(参见图2):第一类是每个贴
