基于耦合線(xiàn)左右手復合傳輸線(xiàn)的頻掃天線(xiàn)陣設計

2.2 串行饋電網(wǎng)絡(luò )設計

天線(xiàn)陣采用串行功分器作為饋電網(wǎng)絡(luò )，串行功分器主干為左右手復合傳輸線(xiàn)，并在功分器各級和輸出端口都匹配到50Ω，其結構如圖4所示。

串行功分器可以認為是T型結功分器的級聯(lián)，單節T型結功分器結構如圖5所示。T型結功分器滿(mǎn)足如下關(guān)系：

；

其中為輸入端口特性阻抗，分別為兩個(gè)輸出端口特性阻抗，分別為兩個(gè)輸出端口的輸出功率。

圖4 饋電網(wǎng)絡(luò )結構

圖5 T型結功分器結構

串行饋電網(wǎng)絡(luò )中橫向的阻抗變換采用阻抗變換器，縱向的阻抗變換采用單短截線(xiàn)匹配枝節進(jìn)行匹配。各個(gè)陣元采用非均勻饋電，功分器的輸出端口功率分配滿(mǎn)足切比雪夫分布。根據端口功率分配的情況以及前述的T型結功分器功率與特性阻抗的關(guān)系，可以計算得出饋電網(wǎng)絡(luò )中各個(gè)阻抗變換部分的參數。

2.3 天線(xiàn)陣設計

以前述的串行功分器作為天線(xiàn)陣的饋電網(wǎng)絡(luò )，單元天線(xiàn)與饋電網(wǎng)絡(luò )之間通過(guò)SMA接頭連接。單元天線(xiàn)采用微帶饋電型準八木天線(xiàn)。為了保證在大角度掃描時(shí)單元天線(xiàn)有足夠的增益，使用單元天線(xiàn)的H面進(jìn)行掃描。單元天線(xiàn)所在平面與饋電網(wǎng)絡(luò )平面保持垂直。天線(xiàn)陣的實(shí)物如圖6所示，介質(zhì)基板介電常數均為2.65，厚1.55mm。

圖6 八元頻掃天線(xiàn)陣實(shí)物圖

八元頻掃天線(xiàn)陣的仿真結果如圖7所示，其中圖（a）為天線(xiàn)陣回波損耗特性曲線(xiàn)，由圖可知在1.22GHz~1.48GHz頻帶內回波損耗小于-10dB。圖（b）為天線(xiàn)陣頻掃特性曲線(xiàn)，由圖可知天線(xiàn)陣掃描角度可以到達-40°~10°，天線(xiàn)陣增益為13dB~ 14.7dB，在掃描角度范圍內旁瓣電平可以達到-24dB。