六边形相控阵天线阵面误差的影响分析

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1、2013年12月北京航空航天大学学报December2013第39卷第12期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．12’／＼边形相控阵天线阵面误差的影响分析胡雪梅康明魁王伟王猛(河南工业职业技术学院光电工程系，南阳473009)(西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室，西安710071)摘要：相控阵天线阵面的制造、安装产生结构误差，结构误差会导致天线电性能的下降，严重制约高性能相控阵天线的发展．因此，将阵面存在的结构误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中，建立了平面六边形相控阵天线阵面结

2、构误差与天线电性能之间的结构-电磁耦合模型，并分析了平面度和阵元安装精度与天线电性能的直接影响关系，给出了满足天线电性能要求时的阵面结构误差临界值，为工程设计人员制定天线加工公差提供参考．关键词：有源相控阵天线；结构误差；电性能；耦合分析中图分类号：TN821．8文献标识码：A文章编号：1001-5965(2013)12—1629-04OninfluenceofstructuralerrorsforhexagonalphasedarrayantennasHUXuemei(Opto—electronicEngineeringDepartment，HenanPolytechnicInstitu

3、te，Nanyang473009，China)KangMingkuiWangWeiWangMeng(KeyLaboratoryoiElectronicEquipmentStructureDesign，MinistryOtEducation，XidianUnlverslty，XI’an，710071，China)Abstract：Theelectromagneticperformanceofphasedarrayantenna(PAA)isdegradedbecauseofthearrayplanestructuralerrorcausedbymanufacturingprocessinga

4、ndassembly．Itseriouslyrestricttherealiza—tionofhighperformanceofthephasedarrayantenna．Therefore，byintroducingtheplanestructuralerrorsintotheantennapatternfunctionasanadditionalphasefactor，acoupledstructural-electromagneticmodelwasde-veloped，whichdescribedtheeffectontheperformanceofplanarhexagonalp

5、hasedarrayantennawiththeplanestructuralerrors．Thedirectinfluencerelationshipoftheelectromagneticperformancesofantennawiththeplaneinstallationaccuracyandplanartolerancewasanalyzed．Thecriticalvalueofarrayplanestructuralerrorwasgivenwhenmeetantennaperformancerequirement．Theanalysisresultsprovideatheo

6、reticalguid-ancefortheengineertosetthetoleranceinmanufacturingantenna．Keywords：phasedarrayantenna；structuralerrors；electromagneticperformance；coupledanalysis问题的提出相控阵天线具有多功能，高可靠性、隐身性能好、探测和跟踪能力高等特点，已经广泛应用于各种雷达系统中¨‘23．随着军事技术的发展，对相控阵雷达系统的要求越来越高，而天线的增益、副瓣性能、指向精度等与雷达技术指标有着密切联系．PAA(PhasedArrayAntenna)阵面上

7、密布数百到数千个阵列单元(如图1、图2)，由于加工装配、高热功耗及振动冲击等作用下，PAA的结构发生变形，其阵元的位置改变，导致增益下降、副瓣抬高以及指向精度变差等问题"1，严重影响PAA的高增益、超低副瓣等电性能的实现．因此，需要研究PAA结构与电磁之间的耦合关系，分析结构误差收稿日期：2013-01—15；网络出版时间：2013-05-0817：06网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detaiL／11