面向高功率应用的梯度相位天线相控阵

为提高阵列扫描范围,提出了一款基于梯度相位天线(gradient phase antenna, GPA)的大功率2维扫描相控阵。梯度相位天线包含两个辐射相位中心,且两中心间的相位梯度可随阵因子扫描而变化,使梯度相位天线单元波束指向跟随阵因子指向,由此可抑制阵因子栅瓣引起的副瓣,提高了阵列的扫描范围。设计中,梯度相位天线单元的波束偏转通过无源馈电网络实现,无须添加开关或控制网络,保证了天线阵列的效率和高功率性能。采用该方法,设计、加工并测量了一款阵元间距为0.93λ×0.82λ的2维天线阵列。仿真和实测结果表明,阵列可实现(±20°)×(±25°)范围内的波束扫描,副瓣电平低于-10 dB。天线的大功率测试结果表明,阵列单通道功率容量可达10 kW,全阵列的功率容量可达640 kW。