發(fā)布時間：2024-03-09 15:42

　　為了實現(xiàn)Ku波段高功率微波的定向發(fā)射,研究并設(shè)計了新型高功率徑向線連續(xù)橫向枝節(jié)陣列天線。該天線采用圓極化同軸TE₁₁模式進行饋電,經(jīng)雙層徑向線波導(dǎo)傳輸后,通過連續(xù)橫向枝節(jié)單元向外輻射。天線工作在駐波模式,相鄰兩圈縫隙的徑向間距為一個波導(dǎo)波長,在上層徑向線末端放置短路金屬桿,金屬桿表面到最內(nèi)側(cè)縫隙的徑向間距為半個波導(dǎo)波長,整個天線具有較高的增益和功率容量。仿真研究了一個工作在14.25 GHz的天線,天線的高度為80 mm,半徑為285 mm。仿真結(jié)果表明:該天線具有35.3 dBi的增益和47%的口徑效率,反射系數(shù)小于-25 dB,輻射效率超過99.0%,同時具有吉瓦級的功率容量。

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【部分圖文】：

圖10縫隙處電場

圖9天線的切面電場4結(jié)論

圖1天線結(jié)構(gòu)視圖

高功率微波CTS陣列天線的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。天線采用雙層徑向線波導(dǎo)饋電,在上層徑向線波導(dǎo)的外側(cè),同心排布著若干圈CTS輻射單元,相鄰輻射單元的徑向間距為一個波導(dǎo)波長。在上層徑向線波導(dǎo)的末端有一個短路金屬桿,金屬桿表面到最里圈縫隙中心的徑向距離為半個波導(dǎo)波長,因此該天線工作在駐波....

圖2輻射單元結(jié)構(gòu)視圖

CTS輻射單元是天線的關(guān)鍵部件,它的結(jié)構(gòu)如圖2所示。該單元由三層臺階構(gòu)成,枝節(jié)的總高度為h,單層臺階的高度為h/3,各層臺階的寬度如圖2所示。為了將相鄰兩圈枝節(jié)連在一起,在最底層的圓環(huán)狀縫隙內(nèi)加入了一些小的金屬片,因此圓環(huán)狀縫隙被分割成若干個膠囊狀縫隙,分割后膠囊狀縫隙的寬度為w....

圖4圓柱坐標系

其中:Hn(1)(kρ)為第一階Hankel函數(shù),代表內(nèi)行柱面波;Hn(2)(kρ)為第二階Hankel函數(shù),代表外行柱面波。當天線工作在駐波狀態(tài)時,由于經(jīng)過不同柱面的能量相同,因此有:

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