C波段宽带二维扫描固态有源相控阵天线设计实践

"该文介绍了一种应用于机载合成孔径雷达系统的C波段宽带二维扫描固态有源相控阵天线的设计与实现技术。天线采用双层矩形微带贴片结构，利用宽带偶极子进行激励，并通过金属隔墙和金属接地螺钉的加载来降低单元间的互耦，从而实现宽带二维相控扫描功能。测试结果显示，天线的驻波带宽（VSWR<1.6）达到800 MHz，相对带宽约为15%，表现出良好的宽带性能。" 本文详细阐述了C波段宽带二维扫描固态有源相控阵天线的设计原理和实现过程。首先，天线的设计是基于合成孔径雷达（SAR）系统的具体需求，SAR系统对分辨率有高要求，因此需要更宽的工作带宽。其次，相较于传统的机械扫描方式，相控阵天线可以提供更快的二维扫描速度，尤其固态有源相控阵因其技术成熟、成本下降，已成为现代雷达系统的首选。 在天线设计中，采用了双层矩形微带贴片结构，这种设计有助于实现宽带性能。宽带偶极子作为激励源，可以有效扩展天线的工作频率范围。为了解决相邻单元之间的互耦问题，设计中增加了金属隔墙和金属接地螺钉，这些加载元件能显著降低互耦效应，确保天线在整个带宽内具有良好的相位控制和稳定性。 测试结果证实了设计的有效性，辐射单元阵列的驻波比（VSWR）小于1.6，对应的带宽达到了800 MHz，相对带宽约为15%，这表示天线在宽频范围内都能保持良好的工作状态。这样的宽带性能对于机载SAR系统至关重要，因为它能够提供更宽的频率覆盖，从而提升雷达的探测能力和图像质量。 在实际应用中，固态有源相控阵天线相对于其他类型的阵列，如波导缝隙阵、喇叭阵等，具有更高的集成度和更低的维护成本。尤其是与T/R组件的一对一连接，能够实现每个单元独立的相位控制，进一步增强了系统的灵活性和扫描性能。 该文提供的设计方法和实现技术为机载SAR系统提供了高性能的C波段宽带二维扫描天线解决方案，推动了雷达系统的技术进步。同时，这种设计思路也为其他宽带相控阵天线的设计提供了参考和借鉴。