Ka波段單脈沖平面和差網(wǎng)絡(luò )和天線(xiàn)的研究
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將圖1所示的和差器結構采用非標準波導進(jìn)行組合可以得到二維平面和差網(wǎng)絡(luò )，如圖2所示。
圖2 由縫隙電橋組成的平面波導和差網(wǎng)絡(luò )
圖2中， port A 、port B、 port C、 port D為輸入端口，和口、差口1和差口2為三個(gè)輸出端口，該網(wǎng)絡(luò )可實(shí)現二維單脈沖的控制。
3 仿真與實(shí)測結果
利用HFSS對圖1所示的和差器進(jìn)行仿真，得到Ka波段和差器的相關(guān)參數為：波導尺寸為6.2mm*4.2mm，耦合縫隙尺寸為
；相位補償
。仿真結果如圖表1所示。
表1 縫隙電橋仿真結果(中心頻率)
駐波 | 幅度不平度(dB) | 相位不平度(度) | 損耗(dB) | |
和口 | 1.05 | 0.04 | 0.1 | 0.08 |
差口 | 1.06 | 0.04 | 0.5 |
圖2所示基于上述尺寸的二維和差網(wǎng)絡(luò )HFSS仿真結果如表2所示：
表2 兩維和差網(wǎng)絡(luò )仿真結果(帶內)：
駐波 | 幅度不平度(dB) | 相位不平度(度) | 損耗(dB) | |
和口 | ≤1.3 | 0.14 | 3.2 | 0.2 |
差口1 | ≤1.3 | 0.14 | 2.8 | |
差口2 | ≤1.3 | 0.1 | 0.4 |
將上述二維和差網(wǎng)絡(luò )與圖3所示天線(xiàn)陣列相結合，構成單脈沖天饋系統。該系統天線(xiàn)的和方向圖和差方向圖測試結果分別如圖4(a)和圖4(b)所示。
圖3 Ka波段微帶陣列天線(xiàn)
圖4(a) 單脈沖天線(xiàn)和方向圖
圖4(b) 單脈沖天線(xiàn)差方向圖
由圖4(a)可以看出，和波束最大值指向偏離Z軸0.2°，第一副瓣為-17dB，3dB寬度為
；由圖4(b)可以看出，差波束的雙峰不平度在1dB以?xún)?，零深大?0dB。由上述結果可以得出與天線(xiàn)與和差網(wǎng)絡(luò )的幅度和相位一致性都很好，和差網(wǎng)絡(luò )帶內損耗小于0.5dB，與仿真基本吻合。
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