一种提高圆极化阵列天线宽角扫描特性的设计方法研究

通过对传统矩形和圆形微带贴片天线单元的仿真与优化,提出了一种低剖面宽波束圆极化阵列天线单元结构。用该天线单元采用顺序旋转布阵得到2×2子阵,再由子阵扩展成为8×8矩形阵列。通过HFSS仿真验证了该阵列天线具备理想的宽角扫描特性和圆极化特性,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动小于3 dB,轴比小于2.8 dB,同时天线还具有极低的剖面,高度尺寸仅为0.05λ0。针对传统圆极化阵列天线的扫描特性,分析并总结了一种提高宽角扫描特性的设计方法,可在不增加天线剖面的情况下,扩展单元波束宽度并抑制互耦,实现圆极化阵列天线宽角扫描。

箭载宽角扫描圆极化共形相控阵天线

箭载中继用户终端对发射天线指向的扫描速率、波束覆盖范围均提出了很高的要求。相控阵天线的快速无惯性扫描能力适合上述应用要求。介绍了一副箭载宽角扫描圆极化相控阵天线的设计方法,设计并加工了一副天线样阵,设计中采用了圆极化微带单元、共形阵列结构和顺序旋转排列馈电。测试结果表明：天线可以实现方位±60°、俯仰±45°内的二维电扫描。在上述覆盖空域内,天线增益的变化为13.2~17.2 d Bi,主波束轴比小于5.8 d B,半功率波束宽度为20°~40°。天线的各项指标满足中继发射天线的要求。

X波段空中辐射场测量中的天线设计与应用

为减小空中微波辐射场测量时极化失配带来的影响,设计了一种低轴比微带圆极化阵列天线,该天线在9.7 GHz,3 dB波束宽度约45°,轴比低至0.1 dB。天线功率容量大于1.5 kW,常温(26℃)和低温(-6℃)时天线轴比偏差小于0.1 dB。应用该天线可以将极化失配不确定度减小到0.1 dB以内,并具有较强的环境适应性,适用于X波段空中辐射场精确测量。

旋转布阵双臂短螺旋天线阵的矩量法分析

从混合位方程出发,采用曲线分段的矩量法和脉冲检验基函数分析无限大导电平面上的双臂圆柱短螺旋天线阵列辐射特性。通过推导阵列布阵方式与远区场轴比的关系,介绍一种优化阵列轴比的布阵方法。矩量法的分析结果表明,采用这样的布阵方式实现了很好的轴比特性。计算结果与实验结果吻合较好。