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大轴比椭圆波束天线过渡函数的研究

2012-07-05刘兴隆秦顺友周建寨

中国电子科学研究院学报 2012年1期

刘兴隆,杜 彪,秦顺友,周建寨

(中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄 050081)

0 引言

随着动中通卫星通信技术的发展,动中通天线向着小型化、高性能的方向发展,对天线的性能和低剖面提出更高的要求。这就需要对影响椭圆波束天线性能的各个参量详细研究,其中过渡函数是影响天线性能的关键因素之一。由文献[1]设计的椭圆波束天线独特的结构决定了过渡函数不仅影响着椭圆口面场分布而且影响到天线主反射面的轮廓。

椭圆波束天线的形成机理是根据所要的口面场分布函数对天线φ=0°面和φ=90°面的主副反射面曲线进行赋形,再选一个合适的过渡函数计算出φ=0°~φ=90°之间的副反射面坐标,得到整个副反射面曲面;由反射定律、等光程条件得到主反射面曲面,从而完成整个天线主副反射面的赋型设计[1]。其中,选取的口面场分布只决定θ方向,而φ方向主要由过渡函数决定,因此该过渡函数选取的不同会影响天线的增益、旁瓣和效率等电气性能。除此之外,不同过渡函数确定了不同的副反射面的曲面形状,与之相应的主反射面曲面形状也不同,同时主反射面的轮廓也不同。若主反射面的轮廓太大就不符合所要追求的低剖面要求,相反主反射面在辐射方向的投影面积太小必将会影响天线的增益等性能下降。因此,对过渡函数进行深入研究,选取合适的过渡函数具有重要的工程应用价值。

从椭圆波束天线副反射面的计算公式入手,给出了过渡函数需要满足的边界条件,分析了三类典型的过渡函数对天线主反射面增益、旁瓣、效率和主反射面轮廓等性能的影响。……

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