弹载共形微带天线设计：兼顾性能与力学特性

"本文主要介绍了一种针对弹载应用的共形微带天线设计，该天线能够与弹体曲面共形，保持不超过8毫米的凸起高度，以确保不影响弹体的动力学特性和机械强度。天线具有8.4 dBi的高增益，方向图仿真与实测结果吻合良好，且在整个工作频段内具有稳定的辐射特性，适用于弹载引信和遥测系统。设计过程中，采用了电磁仿真软件CSTMicrowavestudio进行仿真和参数优化，以满足特定的技术指标，包括工作频率、驻波比、增益和极化方式。文章详细讨论了微带天线单元的设计，包括介质基板的选择和馈线的优化，以实现良好的阻抗匹配。" 在设计弹载共形微带天线时，首要考虑的是天线与弹体的集成。由于天线工作波长远小于导弹载体半径，因此载体曲率对天线单元性能影响较小，但仍需通过仿真软件来校准阵列设计，以补偿曲面带来的影响。天线的主要设计目标是保证在指定频率范围内工作的能力，同时保持低驻波比，高增益，并采用线极化方式。 微带天线单元由四个部分构成：接地层、介质层、贴片层和防护罩层。馈线通过开槽的方式深入贴片天线内部，馈线插入深度的调整用于实现与贴片单元的良好阻抗匹配。介质基板的选择至关重要，因为它决定了天线的尺寸、重量、方向性和频带宽度。在弹载应用中，需要平衡介质厚度以防止表面波的产生，避免因反射散射导致的增益下降和辐射效率降低。 在具体设计过程中，选择适当的介电常数εr和介质损耗正切角tanδ是关键步骤，这些参数直接影响天线性能。在满足低剖面要求的同时，还需要确保天线的带宽足够宽，以适应导弹系统可能遇到的各种工作环境。 共形天线的优势在于其与载体表面的紧密贴合，能够减少空气动力学阻力，同时保持天线的性能不受显著影响。在导弹遥测系统中，这种天线能够提供可靠的数据传输，帮助监控导弹的状态和飞行轨迹，对于导弹的研发和测试阶段至关重要。 本文详尽阐述了弹载共形微带天线的设计原理、方法和实现过程，展示了如何通过精确计算和仿真优化来制造一款适用于高速移动平台的高性能天线。这样的设计对于提高导弹系统的整体效能和测试精度有着显著的贡献。