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1 引言 由于微帶天線具有低截面、輕重量、易加工等特點，這類天線在軍事和民用領域的應用范圍越來越廣。特別是近年來SAR(合成孔徑雷達)技術的快速發展，人們對微帶天線提出了越來越高的要求，希望在一個天線上能同時獲得寬頻帶、大掃描角、高效率、低交叉極化的性能，并且具有饋電簡單、易與饋電系統集成等多方面的優點。 微帶貼片天線的饋電方式有多種，這其中以微帶線共面饋電在結構形式上最為簡單，同時組陣時易于實現與饋電網絡的集成設計，應用較廣。微帶饋電的矩形微帶貼片天線自報道以來成為應用最為廣泛的微帶單元形式之一。但此種矩形微帶天線采用單層形式，帶寬很窄(通常 3 天線單元在陣列設計中的應用 上面所提出的這種新型雙層貼片天線單元可靈活地應用于寬帶共面集中饋電微帶陣列天線的設計，并且相對于傳統輻射邊饋電的雙層微帶貼片單元，新型天線單元可簡化天線陣的饋電電路，提高饋電效率，便于實現寬帶、高效的共面饋電天線陣;特別是應用于微帶線陣設計時有利于節約饋電空間，便于設計大掃描角的天線陣。圖3給出了兩種微帶貼片單元的各類組陣方式對比圖。 a. 輻射邊饋電 b. 非輻射邊饋電 圖3 兩種微帶單元的組陣方式對比圖 利用此新型天線單元設計的X波段8×8微帶天線實驗小陣，該小陣的饋電電路示意圖及實物照片如圖4，該小陣由8根1×8微帶線陣組成，線陣中各單元等幅同相饋電，實際應用時每個線源使用T/R組件進行饋電，可實現一維±25°的掃描，為抑制天線的交叉極化，相鄰線陣之間采用鏡像排列，饋電時相互反相。在微波暗室對此無源小陣的各項技術指標進行了測試，結果顯示：各線陣在17.6%的頻帶內駐波比優于1.6，整個小陣全空間的交叉極化優于-30dB，最大副瓣電平優于 -11dB，帶內天線效率優于70%，圖5和圖6分別給出各線陣的端口駐波實測曲線及線陣方向典型方向圖的測試結果。由這些結果可見該天線在很寬的頻帶內表現出良好的性能指標。 (a) 饋電電路 (b) 實物照片 圖4 X波段8×8單元天線小陣示意圖 圖5 8×8小陣中各線陣的端口駐波測試曲線 圖6 8×8小陣線陣方向的典型方向圖 4 結論 仿真及實驗結果表明，非輻射邊饋電的雙層微帶貼片天線具有很好的寬帶工作能力，當其應用于共面集中饋電微帶陣列天線的設計時，可簡化天線陣的饋電電路，提高饋電效率，便于實現寬帶、高效的共面饋電天線陣;特別是應用于微帶線陣設計時有利于節約饋電空間，便于設計大掃描角的天線陣。可以預見該種天線單元在雷達及通訊系統種具有廣闊的應用前景。 |
