共形阵列天线及特定波束阵列天线的研究

摘要

论文结合科研项目进行选题研究，文中讨论了Ka、L波段共形阵列天线及S波段特定波束阵列天线的设计方法，研究工作分为三个部分：1.设计了毫米波(Ka波段)共形阵天线；2.研制了GPSL1频段锥台共形阵天线及GPSandGlonass双频圆柱共形阵天线；3.研制了S波段特定波束阵列天线的工程样机。
　　 论文的主要研究内容如下：
　　 首先，以Ka波段共形阵天线的工程要求为研究背景，结合毫米波微带天线的一些特点，采用准行波阵的结构形式作为该阵列天线的单元，设计了Ka波段共形阵天线。利用HFSS软件对其进行仿真分析，结果表明该共形阵俯仰面的方向图为“漏斗状”，最大波束方向与弹轴向成80°夹角，增益达6.4dB，水平面不圆度小于5dB，能够满足工程提出的指标要求，由此说明该设计方案是有效可行的。
　　 其次，根据L波段共形阵天线的技术指标要求，分别设计了GPSL1频段的锥台共形阵天线和GPSandGlonass双频圆柱共形阵天线。前者的阵列采用切角形式圆极化的方形贴片作为该阵列的单元；而后者采用双馈的方式，以宽带圆极化的结构来覆盖上述需要的两个频段。研制了工程样机，并分别对它们的电性能进行了测量。测试结果表明这两种共形阵天线均能满足H面全向辐射的设计要求。
　　 最后，给出了S波段特定波束阵列天线的设计方法。该阵列天线采用“E”型微带贴片作为阵列的单元，通过选择合适的单元数目，且给每个单元以合适的幅度和相位进行馈电，最终使该阵列天线的方向图形式和增益均能达到预期的要求。并制作了实验样机，测试结果表明该阵列天线增益为10.2dB，方向图形式也能满足指标的要求。