平面行波串饋寬帶頻掃天線

3.2天線E面方向圖測試

將待測天線E面方向平行于水平面方向安裝在暗室轉臺上(如圖5所示)，轉臺從-90度轉動到+90度，選擇若干頻點測試出天線E面方向圖(如圖6所示)。

在頻率22GHz、23GHz、24GHz、25GHz時，天線主波束方向均偏向饋電端，天線E面主波束方向偏離天線法線方向分別為-26.7deg、-18.8deg、-11.5deg、-5.9deg；E面半功率波束寬度分別為8.1deg、7.1deg、6.6deg、7.0deg；旁瓣抑制15dB。

圖5天線E面方向圖測試照片

圖6天線E面方向圖測試結果

3.3天線H面方向圖測試

在天線E面方向圖測試完畢后，即可確定主波束偏角。在H面方向圖測試前，調整待測天線俯仰角，使其最大波束指向對準喇叭天線。24GHz時天線主波束方向偏向饋電端11.5deg，調整天線仰角，使天線法線方向與水平面方向夾角為11.5deg，如圖7所示，測試出此時H面方向圖如圖8所示。

圖7天線H面方向圖測試照片

天線H面最大功率方向平行于天線法線方向，H面半功率波束寬度67.4deg。

圖8天線H面方向圖測試結果(24GHz)

3.4天線輸入回波損耗測試

采用矢量網絡分析儀AgilentE8363C測量出天線輸入回波損耗S11如圖9所示。

圖9天線輸入回波損耗測試結果

在22.0~25.0GHz頻段內，天線輸入回波損耗在10~22dB之間，典型值14dB。

4結論

本文采用平面微帶結構，設計并制作了一種行波串饋式的寬帶頻掃天線。22.0~25.0GHz這相對帶寬13%的頻段內，主波束偏角從-26.7deg變化到-5.9deg，輸入回波損耗大于10dB，旁瓣抑制15dB。天線E面半功率波束寬度7deg，H面半功率波束寬度67deg。該結構陣列天線體積小，重量輕，頻帶寬，饋電簡單，能和有源器件、電路集成為統一的組件，適合大規模生產，在微波和毫米波領域具有廣闊的應用前景。