高功率高效率开口波导阵列天线设计与实验

针对研究具有高功率容量、高效率和低剖面特性的阵列天线的应用需求,提出并设计了一种高功率容量高效率开口波导阵列天线。该天线由紧凑型1分16路波导功率分配网络、4×4矩形开口波导单元和陶瓷密封罩组成,通过设计开口波导尺寸、在开口波导表面加载E面金属栅条,使得辐射口面的电场分布更为均匀,提高了单元辐射增益。采用阶梯匹配结构实现了波导功率分配网络输出端口到开口波导单元口面的尺寸变换,同时提高了系统的阻抗带宽。加载在阵面上的陶瓷罩可使天线内部处于真空状态,提高了天线的功率容量。针对X波段高功率阵列天线的应用需求,优化设计了一个中心频率为9.5 GHz的16单元开口波导阵列,仿真结果表明其在9.25~9.65 GHz范围内口径效率均大于90%,反射系数均小于-13.9 dB。对天线进行了加工测试,测试得到的天线反射曲线和中心频率下的辐射方向图与仿真结果吻合良好,中心频率下天线增益为21.7 dBi。天线整体剖面高度为中心频率处波长的2倍,仿真得到的真空中功率容量为40 MW,具有高功率容量、高效率和低剖面的特点。

光电设备红外通道窗口加热技术研究

光电设备中,红外通道窗口会因结霜、起雾等原因而导致成像模糊,从而影响设备的使用,为解决这一问题,在研究分析了光电设备红外通道窗口加热技术的基础上,给出了在高阻硅基底材料上镀制导电的金属栅条进行加热的解决方法,并开展了试验验证。加热功能、性能、安全性、环境适应性等试验结果表明,该方法可有效解决红外通道窗口结霜起雾的问题。