一種新穎的中心開孔單脈沖毫米波縫隙陣列天線的設(shè)計

　　1 引言

　　縫隙陣列天線由于它優(yōu)良的電性能，被廣泛應(yīng)用在導(dǎo)引頭天線上。通常的導(dǎo)引頭天線的天線陣面，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，需要在同個導(dǎo)引頭口徑上放置多個探測器。特別對于光學(xué)導(dǎo)引頭，其探測器需要放置在復(fù)合導(dǎo)引頭口徑中央，這就出現(xiàn)對中心開孔的單脈沖導(dǎo)引頭天線陣面的需求。而對這種中心開孔的非均勻天線陣面的設(shè)計，傳統(tǒng)的天線方向圖綜合方法已經(jīng)不再適用。為此本文對這種新穎的中心開孔的單脈沖縫隙陣列天線進行專門的設(shè)計和分析，所采用的單脈沖縫隙陣列天線選擇毫米波段能夠使天線得到較高的增益。

　　2 天線的特點和設(shè)計方法

　　2.1 非均勻天線陣面的方向圖綜合

　　縫隙陣列天線中心開孔后，帶來的問題是天線口面的激勵分布發(fā)生了改變。對于一個激勵分布均勻的天線口面，其天線陣因子的副瓣為-13dB。如果想要得到低副瓣，可以通過天線陣的加權(quán)方法進行方向圖綜合。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，其特點都是口面中心激勵最大，朝邊緣的方向逐漸變小。但是當(dāng)天線面陣中心開孔后，沒有了激勵最大部分，這時其天線面陣的天線副瓣就會迅速抬高。圖1是一個用泰勒分布方法加權(quán)副瓣為-26dB的316個陣元的均勻陣圓口面激勵分布，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分布。

　　圖1 均勻陣圓口面加權(quán)副瓣為-26dB的激勵分布

　　立體示意圖

　　圖2將均勻陣中心去掉4*4陣元后的激勵分布立體示意圖

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

　　圖3 天線面陣中心開孔前后的主面方向圖