Ka波段單脈沖平面和差網(wǎng)絡(luò)和天線的研究
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將圖1所示的和差器結(jié)構(gòu)采用非標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)進(jìn)行組合可以得到二維平面和差網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。
圖2 由縫隙電橋組成的平面波導(dǎo)和差網(wǎng)絡(luò)
圖2中， port A 、port B、 port C、 port D為輸入端口，和口、差口1和差口2為三個輸出端口，該網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)二維單脈沖的控制。
3 仿真與實(shí)測結(jié)果
利用HFSS對圖1所示的和差器進(jìn)行仿真，得到Ka波段和差器的相關(guān)參數(shù)為：波導(dǎo)尺寸為6.2mm*4.2mm，耦合縫隙尺寸為
；相位補(bǔ)償
。仿真結(jié)果如圖表1所示。
表1 縫隙電橋仿真結(jié)果(中心頻率)
駐波 | 幅度不平度(dB) | 相位不平度(度) | 損耗(dB) | |
和口 | 1.05 | 0.04 | 0.1 | 0.08 |
差口 | 1.06 | 0.04 | 0.5 |
圖2所示基于上述尺寸的二維和差網(wǎng)絡(luò)HFSS仿真結(jié)果如表2所示：
表2 兩維和差網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果(帶內(nèi))：
駐波 | 幅度不平度(dB) | 相位不平度(度) | 損耗(dB) | |
和口 | ≤1.3 | 0.14 | 3.2 | 0.2 |
差口1 | ≤1.3 | 0.14 | 2.8 | |
差口2 | ≤1.3 | 0.1 | 0.4 |
將上述二維和差網(wǎng)絡(luò)與圖3所示天線陣列相結(jié)合，構(gòu)成單脈沖天饋系統(tǒng)。該系統(tǒng)天線的和方向圖和差方向圖測試結(jié)果分別如圖4(a)和圖4(b)所示。
圖3 Ka波段微帶陣列天線
圖4(a) 單脈沖天線和方向圖
圖4(b) 單脈沖天線差方向圖
由圖4(a)可以看出，和波束最大值指向偏離Z軸0.2°，第一副瓣為-17dB，3dB寬度為
；由圖4(b)可以看出，差波束的雙峰不平度在1dB以內(nèi)，零深大于30dB。由上述結(jié)果可以得出與天線與和差網(wǎng)絡(luò)的幅度和相位一致性都很好，和差網(wǎng)絡(luò)帶內(nèi)損耗小于0.5dB，與仿真基本吻合。
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