一種W波段波束波導(dǎo)饋源喇叭設(shè)計(jì)

摘 要 本文設(shè)計(jì)了一種基于光壁雙模結(jié)構(gòu)形式的W波段饋源喇叭。該饋源喇叭由矩形波導(dǎo)、矩圓過(guò)渡、圓形波導(dǎo)、喇叭接圓波導(dǎo)、喇叭口面等結(jié)構(gòu)組成。仿真結(jié)果表明這種光壁雙模結(jié)構(gòu)的饋源喇叭具有功率容量高、高斯波束耦合度高等優(yōu)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】光壁雙模 饋源喇叭 W波段

1 引言

在雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，W波段因波長(zhǎng)短，傳統(tǒng)的波導(dǎo)傳輸損耗大。波束波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)具有損耗低、帶寬大、收發(fā)隔離等優(yōu)點(diǎn)。因此，W波段波束波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)在高頻段氣象探測(cè)領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。饋源喇叭是W波段波束波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到饋電網(wǎng)絡(luò)的性能。因此可以根據(jù)不同的波束波導(dǎo)對(duì)饋電喇叭的需要選擇不同形式的饋電喇叭。在各種形式的饋源喇叭中，圓錐波紋喇叭和光壁雙模喇叭比較常用。圓錐波紋喇叭具有優(yōu)良的電氣性能，高斯波束耦合度高、方向圖對(duì)稱良好、交叉極化低，常用作波束波導(dǎo)系統(tǒng)的饋源喇叭。但圓錐波紋喇叭的功率容量小，該系統(tǒng)主要用于大功率的波束的傳輸，所以圓錐波紋喇叭無(wú)法使用。本文采用功率容量高的光壁雙模喇叭作為初級(jí)高斯波束饋源。仿真結(jié)果表明高斯波束耦合度較好、插入損耗約為0.05dB。

2 饋源喇叭的設(shè)計(jì)與分析

W波段饋源喇叭由矩形波導(dǎo)、矩圓過(guò)渡、圓形波導(dǎo)、喇叭接圓波導(dǎo)、喇叭口面等結(jié)構(gòu)組成。圖1（a）為光壁雙模喇叭的結(jié)構(gòu)示意圖，其中高斯波束束腰距喇叭口面距離為Z=25mm，高斯波束束腰寬度為W0=4.2mm。

饋源喇叭實(shí)際加工中，增加了法蘭設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1（b））。該法蘭具有8個(gè)定位孔，與支架配合可調(diào)整成水平極化、垂直極化以及正負(fù)45°極化。

3 饋源喇叭仿真結(jié)果及結(jié)果分析

圖2為光壁雙模喇叭的近場(chǎng)特性仿真圖，結(jié)果表明喇叭口面電場(chǎng)耦合度高、對(duì)稱性好、功率容量高。饋源喇叭的駐波比在93.05-95.05GHz的帶寬范圍內(nèi)，反射系數(shù)低于-20dB（見(jiàn)圖3）。也就是說(shuō)有1%的能量反射回來(lái)，對(duì)應(yīng)插入損耗約為0.05dB。

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種可用于W波段波束波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)的光壁雙模饋源喇叭，仿真結(jié)果表明該饋源喇叭具有功率容量高、高斯波束耦合度高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于W波段波束波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)中。

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作者簡(jiǎn)介

郭靜超（1985-），男，河南省修武縣人。博士學(xué)位?，F(xiàn)為中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所工程師，主要從事雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)研究。

作者單位

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088