杨浩楠 曹祥玉 高军 杨欢欢 李桐

(空军工程大学信息与导航学院,西安 710077)

设计并加工了两款基于宽波束磁电偶极子天线单元的宽角扫描线性阵列.首先,通过加载磁偶极子的方法拓展了天线单元的3-dB波束宽度.然后,基于该宽波束天线单元设计了两款具有良好宽角扫描特性的一维阵列天线.实测结果表明,天线单元的E面方向图3-dB波束宽度在9GHz—12 GHz均大于107°,H面方向图3-dB波束宽度在7GHz—12 GHz均大于178°.E面阵列中心单元的有源驻波比在9GHz—13 GHz小于2,相对阻抗带宽为36.36%.H面阵列中心单元的有源驻波比在9.6GHz—12.6 GHz小于2.5,相对阻抗带宽为27.03%.E 面阵列在 9GHz—12 GHz可实现 ± 70°的有效宽角扫描.H 面阵列在 9GHz—GHz可实现 ± 90°的有效宽角扫描.与传统的扫描阵列相比,设计的阵列可实现有效宽带宽角扫描,在X波段相控阵雷达方面具有广阔的应用前景.

1 引 言

相控阵天线因其波束捷变特性在军事雷达领域及民用通信领域具有广阔的应用前景,引起了学界的广泛关注.微带阵列天线因其具有剖面低、易加工及易与载体共形等优点已成为相控阵天线的主流形式.然而,对于微带相控阵列天线而言,其主波束扫描范围仅为 ± 50°,且扫描过程中增益会下降 4—5 dB[1].同时,微带相控阵列天线的工作带宽在实际应用中也有很大问题.这些缺点限制了微带相控阵列天线的应用范围,同时,也引起了学界对于宽带宽角扫描相控阵列天线的广泛研究.

近年来,学界提出了几种拓展相控阵列扫描范围的方法.第一种方法是利用方……