小型化星载KU频段宽带扇形波束圆极化天线

摘 要:为适应星载天线小型化、宽带、高性能的发展趋势,提出一种小型化星载 Ku 频段宽带扇形波束圆极化天线。通过在H面扇形喇叭口处加入曲折线圆极化器实现天线圆极化,将传统平面圆极化器变为半圆柱形,天线的包络尺寸减小近36%。同时,在喇叭口处增加介质透镜,在有限尺寸内将球面波调节为平面波。半圆柱极化器和介质透镜的设计可共同调节入射波束角度。提升天线的宽角波束覆盖性能。利用 CST 软件建立模型进行仿真,仿真结果表明:天线结构紧凑、波束覆盖范围宽,俯仰面大于11.3dBi 的增益覆盖范围达90°。半圆柱极化器的设计为星载天线的小型化.低成本设计提供新的思路。
关键词:小型化;扇形波束天线;曲折线

0 引言
        近年来，随着雷达系统、电子对抗以及卫星通信系统的飞速发展,扇形波束天线在测高设备、星载辐射计、星载反射面、移动通信基站室内局域无线网络等方面应用愈加广泛。为了调高目标的搜索和识别能力.对扇形波束天线的要求也越来越高。设计在两个主平面波束宽度宽窄比大、小型化、宽带的圆极化扇形波束天线具有重要意义。

        目前常见的扇形波束的天线主要有 3 种4-10]反射面式、阵列式及透镜式扇形波束天线。反射面式扇形波束天线体积较大、重量较重;阵列式扇形波束天线带宽窄、结构复杂;透镜式扇形波束天线介质材料损耗大,重量也相对较重，目前的扇形波束天线多为线极化天线，圆极化天线较少，文献111利用圆极化喇叭和透镜实现圆极化扇形波束尺寸大,重量较重。而文献[12 -131利用曲折线极化器实现圆极化,但其为平面极化器,尺寸较大,且未实现扇形波束。本文提出的一种小型