陣列天線饋電網(wǎng)絡設計方法

1、陣列天線饋電網(wǎng)絡設計方法謝廷方楊鵬利（信息產(chǎn)業(yè)部電子第十研究所，四川成都）摘要目在研制低副瓣陣列天線時，按常規(guī)方法設計的饋電網(wǎng)絡，將遇到功分器功分比很大的情況，使加工精度過高，以致不能實現(xiàn)，或使設計誤差太大。本文通過改變電路拓撲結(jié)構(gòu)，改變標準阻抗參考臂兩種方法，將大大降低加工難度，提高設計精度，可使系統(tǒng)達到優(yōu)化的目的。關(guān)鍵字目微帶饋電網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)阻抗參考臂一、前言本文以副瓣電平為的元線陣為例，討論了微帶饋電網(wǎng)絡的一般設計方法，以及改變電路拓撲結(jié)構(gòu)和改變標準疆抗參考臂的兩種新方法，比較了它們的優(yōu)劣，表明本文提出的新方法可有效降低加工難度，提高設計精度，使系統(tǒng)達到優(yōu)化的目的。二、徽帶特性阻抗微帶線

2、特性阻抗的計算方法很多一為了討論方便，介紹一種較簡單的計算公式。對于厚度為零的標準微帶線，應用保角變換和有效介電常數(shù)的概念可導出阻抗的近似公式如下：磊轟小黔卜“摯剝一。等齒（宇，籌嗉叫】慚州但式中，為基片材料的相對介電常數(shù)，為基片的厚度，日矽為微帶線的寬度。設占，可計算出特性阻抗的曲線如圖。一、，一、。一圖微帶線，的特性阻抗曲線圖三、常規(guī)設計與改變電路拓撲結(jié)構(gòu)設計方法的比較以切比雪夫分布為例，副瓣為，元線陣的激勵電流分布如下表。表切比雪夫分布線陣的激勵電流（，。），）（）（）（】）（）（】）按常規(guī)的設計方法“?！?，饋電網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)和各功分器的功分比如圖所示由于對稱關(guān)系，這里只畫出了一半。圖常

3、規(guī)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)采用改變網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的設計方法，設計出的結(jié)果為圖。一予麓比較圖、圖，兩種設計完成相同的任務，所用的功分器數(shù)量也是相同的，其中，一千蕭常規(guī)設計方法設計出來的功分器的功分比很大，最大的為、】，而改變電路拓撲結(jié)構(gòu)的設計法，設計出的功分器的功分比要小得多，最大的僅。由后面的討論可看出，前者將使功分器無法實現(xiàn)，或產(chǎn)生太大的設計誤差。四、常規(guī)設計與改變標準阻抗參考臂設計的比較參考圖，一般功分器在設計時應滿足“舢如下公式：（）（）圖功分器端口阻抗參考圖置乙以為例進行設計，取，可算得】，。由圖可知，要實現(xiàn)三，須取，若，則，這樣的線寬太細，工藝實現(xiàn)時將產(chǎn)生較大的誤差。改變阻抗參考臂的設計方法是在上

4、蕊一組設計公式中，可任選，、蜀為阻抗參考臂，令其為，或限制最大阻抗值為某值（如?。糜嬎憬Y(jié)果如表。同樣，我們可以得到以。進行設計的功分器阻抗關(guān)系如下表。比較上面兩種結(jié)果，可見：表中的第組和第組阻抗，接近，由圖知，若，則，這樣的窄的線寬，在一般的工藝條件下將無法實現(xiàn)。表中的第組和第組阻抗，和，是易于實現(xiàn)的，但此時和乙，阻抗太小，造成線寬較寬，易產(chǎn)生橫向諧振的高次模。，由表和圖可知，第組中，其，。，若，則，這樣的的線寬，工藝上已可實現(xiàn)，但線寬的變化量將使阻抗產(chǎn)生較大的誤差，而使系統(tǒng)的匹配性能下降。表中的第組數(shù)據(jù)，在一般的工藝條件下是可以實現(xiàn)的，這時線寬較寬，的影響相對較小，所產(chǎn)生的阻抗誤差相對較少，是可以接受的。五、結(jié)論在設計中同時采用上述改變電路拓撲結(jié)構(gòu)和改變標準阻抗參考臂的方法，可以獲得參考文獻目”壤鮑爾等著梁聯(lián)倬等譯“搿帶無鱧”電子工業(yè)出版社設計精度較高而加工成本不太高的饋電網(wǎng)絡，達到預期的目的。高保薪等著“鐙渡毫路的計算祝輔勵設汐清畢太學出皈社梁昌洪著“矛掌搿越”西北電訊工程學院出版社謝處方著“近龍無鰭翌穢成都電訊工程學院出版社【】汪茂光呂善偉等著“厙孺！無緒分析與為嚳。電子科技大學出版社孔“低與極低韻瓣天線技