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高功率无移相器自旋转波束扫描天线设计

张宏伟 刘朝阳 于志华 刘宏华

张宏伟, 刘朝阳, 于志华, 等. 高功率无移相器自旋转波束扫描天线设计[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 073008. doi: 10.11884/HPLPB201830.170531
引用本文: 张宏伟, 刘朝阳, 于志华, 等. 高功率无移相器自旋转波束扫描天线设计[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 073008. doi: 10.11884/HPLPB201830.170531
Zhang Hongwei, Liu Chaoyang, Yu Zhihua, et al. Design of high power self-rotating beam scanning antenna with no phase shifter[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 073008. doi: 10.11884/HPLPB201830.170531
Citation: Zhang Hongwei, Liu Chaoyang, Yu Zhihua, et al. Design of high power self-rotating beam scanning antenna with no phase shifter[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 073008. doi: 10.11884/HPLPB201830.170531

高功率无移相器自旋转波束扫描天线设计

doi: 10.11884/HPLPB201830.170531
基金项目: 国家高技术发展计划项目
详细信息
    作者简介:

    张宏伟(1981—),男,从事高功率微波辐射技术研究; zhanghongwei124@163.com

  • 中图分类号: TN811;TN814

Design of high power self-rotating beam scanning antenna with no phase shifter

  • 摘要: 设计了一种无移相器结构的平板高功率天线,通过辐射层自旋转方式改变口径场相位分布,从而实现空间波束扫描,满足轻质、低剖面集成要求,辐射增益36 dB,波束扫描范围-30°至+30°,GW级功率容量,满足Ku波段工作的系统指标与能力要求。对天线进行了实物加工与测试,测试结果说明该天线具有良好的波束扫描特性和较高的口径辐射效率。无需加载移相馈电网络便可改变波束指向,具有伺服简单,结构紧凑,平面化、低剖面、轻质等优点,可广泛应用于机载、车载、舰载等高功率微波系统的表面共形发射。
  • 图  1  天线原理图

    Figure  1.  Principle diagram of antenna

    图  2  工作原理

    Figure  2.  Principle of operation

    图  3  波束扫描示意图

    Figure  3.  Diagram of beam scanning

    图  4  Ku波段天线系统

    Figure  4.  Ku band antenna system

    图  5  Ku频段天线结构组成图

    Figure  5.  Structure composition diagram of Ku band antenna

    图  6  1分24路功分网络

    Figure  6.  1-24 power divider network

    图  7  电场分布图

    Figure  7.  Diagram of electric field distribution

    图  8  自旋转波束扫描天线

    Figure  8.  Self-rotating beam scanning antenna

    图  9  0°波束指向

    Figure  9.  0° beam-steering

    图  10  30°波束指向

    Figure  10.  30° beam-steering

    图  11  方向图测试结果

    Figure  11.  Result of radiation pattern testing

    表  1  天线测试结果

    Table  1.   Result of testing

    frequency rceived power of measured antenna/dBm rceived power of standard antenna/dBm gain of standard antenna/dB gain of measured antenna/dB
    f-0.15 GHz 23.71 -36.80 23.33 36.42
    f -23.32 -36.63 23.39 36.70
    f+0.15 GHz -24.56 -37.46 23.48 36.38
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-28
  • 修回日期:  2018-03-02
  • 刊出日期:  2018-07-15

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