采用印刷振子的赋形天线阵

1引言

在现代战争中，担负着地面警戒任务的雷达系统面临着各种威胁和干扰，为了最大限度地保证武器系统的正常工作，提高其电子战能力和战场生存概率，人们采取了许多行之有效的措施，其中低截获概率和低副瓣天线则是两种行之有效的措施。雷达的窄波束、低副瓣不仅可以集中功率，提高雷达的作用距离，而且还可以增强电子对抗能力，抑制旁瓣干扰，降低被敌方电子侦察设备发现的概率和被反辐射导弹击中的概率。同时，对于搜索雷达来说，为了提高搜索目标的效率，需要展宽俯仰面内的方向图，使之成为具有一定波束宽度的赋形波束，以实现在指定的空域内高效搜索的要求。

此外，对于搜索雷达天线来说，要达到能够覆盖一定空域的要求，使得等高度但距离不同的目标均可以收到同等强度的回波信号，这就必须能够弥补能量与距离平方成反比而造成的能量损失，方向图能够补偿到目标距离的差异，也就是要求方向图具有特定的赋形。要使得天线的波束实现要求的水平面低副瓣、俯仰面特殊赋形的要求，单个天线是无能为力的，所以人们根据电磁波在空间的相干原理，把一些基本天线按照一定的规律排列起来，组成天线阵列，并赋予合理的激励分布来实现设计要求。即赋形波束平面阵列天线的综合设计。

2单个印刷振子的计算

2.1概述

印刷振子的两臂分别印制在介质基板（选用介电常数较小的）两个面上，其臂长为，宽度为。馈线是特性阻抗为的微带线，宽度为。微带线的底板宽度是渐变的，且只有有限宽度，长度为，由此便能实现平衡-不平衡变换及阻抗匹配。

2.2相关技术指标

天线工作频段为L波段，相对带宽为：23%。波束最大值指向角4~8º之间。0度仰角以下辐射功率应比最大值低2dB，且具有锐截止特性（-6dB/度）。天线增益不小于5dB。E面（垂直面）波束宽度不小于30º。

2.3尺寸计算

：振子臂长 ：馈电微带线宽度 ：振子宽度 ：振子到反射板距离 ：介质基板厚度 ：有限宽微带底板最大宽度 ：反射板长度

振子臂长： 振子宽度： 振子到反射板距离：馈电微带线宽度：

其中：h为介质基板厚度有限宽微带底板长度：有限宽微带底板最大宽度：反射板长度：

根据以上计算公式和相应的频率要求，即可得出模型各个参数的具体值。而后通过CST建立仿真模型为：

图1单个印刷振子仿真模型

其s参数仿真结果为：

图2单个印刷振子S参数仿真图

其中频远场仿真方向图为：

图3单个印刷振子仿真方向图