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O 引言
波導縫隙天線自上世紀中葉以來有了很大的發(fā)展，廣泛用于地面、艦載、機載、導航等各個領域。由于縫隙陣列天線對天線口徑面內的幅度分布容易控制，口徑面利用率高，體積小，易于實現低或極低副瓣等特點，因而使其獲得廣泛使用。在波導縫隙天線的研究方面，許多學者對縫隙天線理論和實驗進行了大量基礎性的研究工作，因而波導縫隙天線的理論越來越成熟。本文所設計的就是基于車載雷達系統(tǒng)應用的一種小型波導縫隙天線。該天線要求在水平面內具有寬波束的特點，能夠覆蓋比較寬的范圍，從而更有效地提高車輛的戰(zhàn)場生存能力。天線需要滿足的性能指標如下：a.增益：大于11dB;b.3dB波束寬度：E面為20°，H面為110°;c.副瓣電平：小于-13dB;d.駐波比：小于2。
為簡化設計起見，本設計采用波導寬壁斜縫諧振陣的方式，切割的縫隙數為4個，達到了指標要求的效果。
1 理論分析
1.1 串聯縫隙陣的模型
由波導內的場分布情況可知：當波導寬邊中心開斜縫時，窄縫在縱向不切割電流線;在縫的橫向由于對電場的擾動，使得總電場在縫的兩側發(fā)生跳變，即電壓跳變，故相當于在傳輸線上串聯了一個阻抗。對中心饋電的諧振線陣模型來說，假設波導壁上開有Ⅳ爪斜縫，縫與縫中心間距λg/2，為取得同相激勵，相鄰縫交叉傾斜放置，波導末端短路板距終端縫隙λg/2，以使縫隙中心處于電壓或電流最大值位置，線陣模型如圖1所示。
其等效電路如圖2所示。
圖中所示均為歸一化的等效電阻。
1.2 縫隙特性參數的分析
在天線工作頻率的選取上，本雷達系統(tǒng)的工作頻率為10.5GHz，故該天線的工作頻率為10.5GHz,，對于陣列中各單元以等間距位于直線上的線陣，其陣列因子可表示為：
其中An為激勵的幅度，θ為觀察方向與直線的夾角，d為陣元間距。由于諧振陣各單元是同相的，即φn=O，則上式可簡化為：
當u=2mπ，m=O，±1，…時，S取最大值，且m=0時為主瓣。為了實現低副瓣并使主瓣展寬，采用中心饋電從陣中到邊緣幅度遞減，按泰勒線源分布加權各縫隙，兩邊呈對稱分布，其方向圖零點位置由下式決定：
