采用印刷振子的賦形天線(xiàn)陣

1引言

在現代戰爭中，擔負著(zhù)地面警戒任務(wù)的雷達系統面臨著(zhù)各種威脅和干擾，為了最大限度地保證武器系統的正常工作，提高其電子戰能力和戰場(chǎng)生存概率，人們采取了許多行之有效的措施，其中低截獲概率和低副瓣天線(xiàn)則是兩種行之有效的措施。雷達的窄波束、低副瓣不僅可以集中功率，提高雷達的作用距離，而且還可以增強電子對抗能力，抑制旁瓣干擾，降低被敵方電子偵察設備發(fā)現的概率和被反輻射導彈擊中的概率。同時(shí)，對于搜索雷達來(lái)說(shuō)，為了提高搜索目標的效率，需要展寬俯仰面內的方向圖，使之成為具有一定波束寬度的賦形波束，以實(shí)現在指定的空域內高效搜索的要求。

此外，對于搜索雷達天線(xiàn)來(lái)說(shuō)，要達到能夠覆蓋一定空域的要求，使得等高度但距離不同的目標均可以收到同等強度的回波信號，這就必須能夠彌補能量與距離平方成反比而造成的能量損失，方向圖能夠補償到目標距離的差異，也就是要求方向圖具有特定的賦形。要使得天線(xiàn)的波束實(shí)現要求的水平面低副瓣、俯仰面特殊賦形的要求，單個(gè)天線(xiàn)是無(wú)能為力的，所以人們根據電磁波在空間的相干原理，把一些基本天線(xiàn)按照一定的規律排列起來(lái)，組成天線(xiàn)陣列，并賦予合理的激勵分布來(lái)實(shí)現設計要求。即賦形波束平面陣列天線(xiàn)的綜合設計。

2單個(gè)印刷振子的計算

2.1概述

印刷振子的兩臂分別印制在介質(zhì)基板（選用介電常數較小的）兩個(gè)面上，其臂長(cháng)為，寬度為。饋線(xiàn)是特性阻抗為的微帶線(xiàn)，寬度為。微帶線(xiàn)的底板寬度是漸變的，且只有有限寬度，長(cháng)度為，由此便能實(shí)現平衡-不平衡變換及阻抗匹配。

2.2相關(guān)技術(shù)指標

天線(xiàn)工作頻段為L(cháng)波段，相對帶寬為：23%。波束最大值指向角4~8º之間。0度仰角以下輻射功率應比最大值低2dB，且具有銳截止特性（-6dB/度）。天線(xiàn)增益不小于5dB。E面（垂直面）波束寬度不小于30º。

2.3尺寸計算

：振子臂長(cháng) ：饋電微帶線(xiàn)寬度 ：振子寬度 ：振子到反射板距離 ：介質(zhì)基板厚度 ：有限寬微帶底板最大寬度 ：反射板長(cháng)度

振子臂長(cháng)： 振子寬度： 振子到反射板距離：饋電微帶線(xiàn)寬度：

其中：h為介質(zhì)基板厚度有限寬微帶底板長(cháng)度：有限寬微帶底板最大寬度：反射板長(cháng)度：

根據以上計算公式和相應的頻率要求，即可得出模型各個(gè)參數的具體值。而后通過(guò)CST建立仿真模型為：

圖1單個(gè)印刷振子仿真模型

其s參數仿真結果為：

圖2單個(gè)印刷振子S參數仿真圖

其中頻遠場(chǎng)仿真方向圖為：

圖3單個(gè)印刷振子仿真方向圖