刘伟

【摘要】    设计了一款工作于Ku频段、应用于卫星通信的宽带反射阵天线。阵列单元采用的是单层多谐振平行偶极子形式，通过优化单元结构，得到宽频带范围内较线性的反射相位响应及较大的相位变化区间。在此单元的基础上，设计了一个口径480mm的共40×40个单元的反射阵天线，天线在Ku频带内具有稳定的增益及较低的副瓣电平。

【关键词】    卫星通信    宽带    单层    反射相位

引言

反射阵天线是将抛物反射面天线平面化并结合阵列天线的若干优点而形成的一种新的天线类型。相比于弯曲的抛物反射面天线，反射阵天线因其平面化的结构而更易于加工、剖面更低、体积更小、重量更轻[1]。其一般由呈周期性排布单元组成的反射阵面和馈源组成，由于馈源发出的电磁波到反射阵面上每个阵元的传播距离不一致，阵面上的每个单元都需要通过设计使其具有特定的反射相位来补偿因传播距离不一致引入的相位延迟。通过对各个单元的结构进行优化设计使其具备所需的反射相位，就能在辐射远场的所需方向上将馈源发出的球面波汇聚成等相位波前的窄波束。

然而，微带反射阵天线也不可避免地继承了微带的窄带特性，使得天线的增益带宽相对于抛物反射面天线较窄[2]。为了提高反射阵天线的带宽，可以采用多层结构，但相应的加工成本和复杂性也会提高[3-5]。本设计中采用单层多谐振平行偶极子单元形式，通过多谐振拓宽天线带宽，同时单层的结构又保证了加工简易度。……