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高增益空间功率合成天线的结构描述计算结果说明
王利祥
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1、引言在通信对抗领域，要获得很大的微波干扰功率有两种方法：一是采用固态功率合成技术，但研制超大功率受到高压电源和高功率器件等因素的限制;二是利用空间功率合成技术大幅度提高干扰功率，这能突破功率器件的制约，得到更强大的干扰功率。利用多个天线单元发射频率相同、相位符合特定关系的电磁波，使之在空间传播过程中相互叠加合成，从而在一定方向上形成电磁波束的技术称为空间功率合成技术。空间功率合成的各路功放并行工作，各路信号通过低耗波导传播到空中进行合成，具有较高的合成效率，因而得到了广泛的应用。本文主要研究在不增加喇叭路数（即不增加大功率微波功放的数量，这是控制系统成本常常需要考虑的问题）情况下，如何进一步提高喇叭线阵偏馈抛物柱面型空间功率合成天线的增益。在保持喇叭路数不变的情况下，用角锥喇叭代替扇形喇叭作为馈源单元，线阵的长度增大，抛物柱面的口径同时增大，天线增益提高，但过大的阵元间距会使天线方向性图出现栅瓣［4］，导致非干扰方向出现功率泄漏。本文提出用功分喇叭作为线阵单元，使抛物柱面天线的口面场分布更均匀，提高了抛物柱面天线的口径利用效率，克服角锥喇叭线阵馈源产生栅瓣的缺点，进一步提高了空间功率合成天线的增益。
本文研究了分别用E面扇形喇叭线阵，角锥喇叭线阵，功分喇叭线阵作为馈源的偏馈抛物柱面空间功率合成天线。在喇叭路数相同的情况下，角锥喇叭线阵作馈源的抛物柱面天线增益比E面扇形喇叭线阵作馈源的增益更高，但口径利用效率下降，波束覆盖范围变窄，当角锥喇叭线阵的阵元间距过大时天线的H面方向性图出现栅瓣。与角锥喇叭线阵作馈源的抛物柱面天线相比，功分喇叭线阵作馈源的天线口面场分布更均匀，能克方向性图出现栅瓣的缺点，口径利用效率提高。在不增加喇叭路数 （不增加大功率功放成本）的情况下，实现更高的空间功率合成天线增益的较好方法是采用功分喇叭线阵作馈源。
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