波導柱面共形縫隙陣天線方向圖優(yōu)化設計
從圖3、4所示的方向圖可以看出,在theta=±600的范圍內,方向圖與平面陣的方向圖一致,符合設計需求。但是在超過±600的范圍,副瓣電平、后瓣電平持續(xù)拉高,同時,全向點源綜合的方向圖不能反應出極化方向對交叉極化分量的影響。
圖3 均勻分布(20單元,全向點源)
圖4 泰勒分布(20單元,-25dB,全向點源)
所以,必須考慮單個縫隙的輻射方向圖特性。根據波導尺寸與工作頻率,利用電磁仿真軟件HFSS仿真出單個縫隙的歸一化輻射方向圖,以此作為擬合數據得到,代入公式(1)中,得到擬合的方向圖如下所示。
圖5 縫隙單元仿真方向圖
從圖6、7可以看出,交叉極化分量將在某個角度消除方向圖的零深、引起旁瓣電平抬高,同時,后瓣電平較高。
圖6 均勻分布(20單元,方向性點源)
圖7 泰勒分布(20單元,-25dB,方向性點源)
下面,我們將以Ku波段的某一型號天線為例,把方向圖綜合設計結果與仿真結果、測試結果進行對比分析。
4 Ku頻段天線方向圖的綜合設計、仿真與測試
Ku頻段某一個波導柱面共形縫隙陣列天線,由輻射層、饋電層兩層構成,其參數如下所示:
單元數目(輻射層): 34*12;
中心工作頻率: 15GHz;
輻射波導尺寸: 14mm*6.4mm;
耦合波導尺寸: 12.631mm*6.4mm;
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