波導柱面共形縫隙陣天線(xiàn)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(guò)±60⁰的范圍，副瓣電平、后瓣電平持續拉高，同時(shí)，全向點(diǎn)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(diǎn)源）

圖4 泰勒分布（20單元，-25dB，全向點(diǎn)源）

所以，必須考慮單個(gè)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(gè)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(gè)角度消除方向圖的零深、引起旁瓣電平抬高，同時(shí)，后瓣電平較高。

圖6 均勻分布（20單元，方向性點(diǎn)源）

圖7 泰勒分布（20單元，-25dB，方向性點(diǎn)源）

下面，我們將以Ku波段的某一型號天線(xiàn)為例，把方向圖綜合設計結果與仿真結果、測試結果進(jìn)行對比分析。

4 Ku頻段天線(xiàn)方向圖的綜合設計、仿真與測試

Ku頻段某一個(gè)波導柱面共形縫隙陣列天線(xiàn)，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；