一種新穎的中心開(kāi)孔單脈沖毫米波縫隙陣列天線(xiàn)的設(shè)計(jì)

　　1 引言

　　縫隙陣列天線(xiàn)由于它優(yōu)良的電性能，被廣泛應(yīng)用在導(dǎo)引頭天線(xiàn)上。通常的導(dǎo)引頭天線(xiàn)的天線(xiàn)陣面，陣元都是均勻分布的。但是隨著導(dǎo)引頭技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的導(dǎo)引頭采用了復(fù)合導(dǎo)引頭技術(shù)，例如雙微波頭復(fù)合導(dǎo)引頭、微波與毫米波復(fù)合導(dǎo)引頭、射頻與光電復(fù)合導(dǎo)引頭等等，需要在同個(gè)導(dǎo)引頭口徑上放置多個(gè)探測(cè)器。特別對(duì)于光學(xué)導(dǎo)引頭，其探測(cè)器需要放置在復(fù)合導(dǎo)引頭口徑中央，這就出現(xiàn)對(duì)中心開(kāi)孔的單脈沖導(dǎo)引頭天線(xiàn)陣面的需求。而對(duì)這種中心開(kāi)孔的非均勻天線(xiàn)陣面的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的天線(xiàn)方向圖綜合方法已經(jīng)不再適用。為此本文對(duì)這種新穎的中心開(kāi)孔的單脈沖縫隙陣列天線(xiàn)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)和分析，所采用的單脈沖縫隙陣列天線(xiàn)選擇毫米波段能夠使天線(xiàn)得到較高的增益。

　　2 天線(xiàn)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

　　2.1 非均勻天線(xiàn)陣面的方向圖綜合

　　縫隙陣列天線(xiàn)中心開(kāi)孔后，帶來(lái)的問(wèn)題是天線(xiàn)口面的激勵(lì)分布發(fā)生了改變。對(duì)于一個(gè)激勵(lì)分布均勻的天線(xiàn)口面，其天線(xiàn)陣因子的副瓣為-13dB。如果想要得到低副瓣，可以通過(guò)天線(xiàn)陣的加權(quán)方法進(jìn)行方向圖綜合。均勻陣的加權(quán)方法有泰勒分布方法和切比雪夫方法等等，其特點(diǎn)都是口面中心激勵(lì)最大，朝邊緣的方向逐漸變小。但是當(dāng)天線(xiàn)面陣中心開(kāi)孔后，沒(méi)有了激勵(lì)最大部分，這時(shí)其天線(xiàn)面陣的天線(xiàn)副瓣就會(huì)迅速抬高。圖1是一個(gè)用泰勒分布方法加權(quán)副瓣為-26dB的316個(gè)陣元的均勻陣圓口面激勵(lì)分布，圖2是將其面陣中心去掉4*4陣元的非均勻陣的圓口面激勵(lì)分布。

　　圖1 均勻陣圓口面加權(quán)副瓣為-26dB的激勵(lì)分布

　　立體示意圖

　　圖2將均勻陣中心去掉4*4陣元后的激勵(lì)分布立體示意圖

　　上述天線(xiàn)在天線(xiàn)面陣中心陣元去掉前后主面方向圖副瓣發(fā)生的變化見(jiàn)圖3所示。

　　圖3 天線(xiàn)面陣中心開(kāi)孔前后的主面方向圖