柱面共形裂缝阵天线的设计与仿真 （一）

　　1 前言

　　波导裂缝阵天线容易控制口径面上的幅度分布和相位分布，口径面的利用效率高，体积小，剖面低，重量轻，在雷达和微波通信系统中获得了广泛的应用。但越来越多的要求需要天线与平台载体共形，这就对裂缝阵天线提出了更高的要求。柱面共形阵中需补偿从圆柱面上各辐射源到设计想的平口面的路程差在平口面上引起的非线性相位差，比如直径为30λ的圆柱上，弧宽约10λ的阵面路程差在等效平口面引起的相差达260°，通过计算标明，若不补偿，天线主瓣会裂头，因此必须对此进行设计，补偿其相位差。

　　2 天线设计

　　A. 指标要求

　　频率：f0±50MHz;

　　天线口径：约

　　天线需与直径f=30λ的圆柱共形

　　增益：35dB;

　　波束宽度：

　　Q面：5.0°;

　　P面：0.6°;

　　副瓣电平：

　　Q面：-13dB，

　　P面：-18dB;

　　B. 电性能设计

　　裂缝阵天线由辐射层，耦合层和馈电系统组成，耦合层和馈电层在同一层，以满足天线的厚度要求，耦合层为圆弧弯波导，通过其公共壁上的耦合孔向扇形波导馈电，图1所示。

　　图1 柱面共形阵列侧示图

　　(a) P面电性能设计

　　每一线源共136个阵元，其口径分布按旁瓣电平-22dB的泰勒分布设计。图2为其口径幅度分布，根据图2给出的激励可以算得其相应的预期方向图如图3所示。波束的半功率宽度为0.59°，副瓣电平为-22dB。

       图2 线阵的幅度分布