论文部分内容阅读
宽带或超宽带相控阵雷达是当前相控阵雷达技术发展的一个重要方向,要求相控阵雷达在多目标、多功能的情况下完成任务,同时相控阵雷达也可以作为ESM、ECM电子对抗和通信等用途,使其成为共享孔径的阵列天线系统,阵列天线单元及互耦问题研究也一直是人们研究的热点问题,本文主要针对X波段阵列天线的要求,设计了一款阵列天线单元Vivaldi槽缝天线,并对其组阵进行了阵列耦合研究,该天线辐射方式为端射,是一种线极化、高增益行波天线,工作频带宽,结构简单,易于加工,且适合与固体器件集成一体,非常适合作为相控阵天线的辐射单元,针对该天线及其组成的天线阵,本文研究的主要内容有几个方面。用仿真手段分析了天线各结构参数对单元天线性能的影响,在天线结构设计中馈电部分的设计,微带-槽线转换部分的设计是关键,因其性能的好坏对天线的辐射性能有重要影响,最后给出的是优化后的尺寸,优化后的天线阻抗带宽达到6.05-12.5GHz,满足X频段范围,增益从7.9-10.2dBi。仿真结果还给出了优化后天线的阻抗带宽、3dB波束宽度、增益等辐射特性。阵列天线中单元天线之间的耦合直接影响天线性能,如辐射方向图失真,副瓣升高,增益改变等,因此,阵列天线的去耦是设计中必须考虑的问题。本文从改进天线结构着手,将DGS引入到Vivaldi天线中,研究添加方形缺陷结构的Vivaldi单元天线的性能,并同传统的Vivaldi天线单元进行了对比分析。最后采用有源方向图法对天线互耦影响问题进行了分析,不失一般性,先对二元阵研究了DGS结构对天线阵单元之间的隔离度、增益等性能的影响。同时,我们研究了该结构对较大数目阵列的影响,将单元天线组成14元线阵研究了天线阵列性能,理论分析和仿真结果都证明了本文提出的该种方法对抑制阵列天线互耦有一定的作用。