波导裂缝阵列天线设计与性能分析

"波导裂缝阵列天线的分析与设计" 波导裂缝阵列天线是一种在微波和雷达通信系统中广泛应用的天线类型，因其小型化、轻量化、高效率、大功率承载能力和能实现低副瓣及超低副瓣特性而备受青睐。在诸如机载火控雷达和导弹导引头等领域，这种天线尤为关键。本文主要由施锦文撰写，作为其在西北工业大学电磁场与微波技术专业的硕士论文，由万国宾教授指导。 文章首先探讨了波导裂缝阵列天线的研究背景和发展历程，阐述了其基本结构和工作原理。裂缝的阻抗特性和谐振长度是分析的重点，通过波导中磁场的边界条件，详细推导了不同边界条件（两端开路、一端短路和两端短路）下，波导宽边开纵缝、横缝和斜缝的并矢格林函数。 接下来，论文聚焦于端馈式波导裂缝阵列的分析，使用矩量法进行精确建模，考虑了波导内外的耦合效应、波导壁厚度以及高次模的影响。作者解决了导纳矩阵中的奇异点问题，给出了远区辐射场的计算公式，并通过编程计算单缝、行波线阵和驻波线阵，验证了分析方法和公式的准确性。此外，还按照泰勒分布设计了一条端馈线阵。 对于耦合斜缝馈电式阵列天线，论文进行了深入分析，得出了当辐射缝偏心距和缝长相同时，两端短路波导宽边纵缝直线阵的口径分布可以实现等幅同相的结论。基于此，结合泰勒线阵综合法，提出了有效的综合设计方法，并实际设计了一条线阵。 论文的最后部分，讨论了两种馈电功分系统的仿真分析，设计了一个八分路的微带功分器和一个折叠双T接头，以满足天线的功率分配需求。 关键词涉及了裂缝阵列天线、并矢格林函数、矩量法、辐射方向图和反射系数以及功率分配器，这些都是该研究领域的重要概念和技术工具。这篇论文不仅展示了波导裂缝阵列天线的理论分析，还包含了实用的设计和仿真，对相关领域的研究具有很高的参考价值。