Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究

將圖1所示的和差器結構采用非標準波導進行組合可以得到二維平面和差網絡，如圖2所示。

圖2 由縫隙電橋組成的平面波導和差網絡

圖2中， port A 、port B、 port C、 port D為輸入端口，和口、差口1和差口2為三個輸出端口，該網絡可實現(xiàn)二維單脈沖的控制。

3 仿真與實測結果

利用HFSS對圖1所示的和差器進行仿真，得到Ka波段和差器的相關參數(shù)為：波導尺寸為6.2mm*4.2mm，耦合縫隙尺寸為；相位補償。仿真結果如圖表1所示。

表1 縫隙電橋仿真結果(中心頻率)

圖2所示基于上述尺寸的二維和差網絡HFSS仿真結果如表2所示：

表2 兩維和差網絡仿真結果(帶內)：

將上述二維和差網絡與圖3所示天線陣列相結合，構成單脈沖天饋系統(tǒng)。該系統(tǒng)天線的和方向圖和差方向圖測試結果分別如圖4(a)和圖4(b)所示。

圖3 Ka波段微帶陣列天線

圖4(a) 單脈沖天線和方向圖

圖4(b) 單脈沖天線差方向圖

由圖4(a)可以看出，和波束最大值指向偏離Z軸0.2°，第一副瓣為-17dB，3dB寬度為；由圖4(b)可以看出，差波束的雙峰不平度在1dB以內，零深大于30dB。由上述結果可以得出與天線與和差網絡的幅度和相位一致性都很好，和差網絡帶內損耗小于0.5dB，與仿真基本吻合。