[发明专利]一种用于相控阵列天线的高功率半球型互耦补偿介质天线罩

说明书

技术领域

本发明涉及相控阵列天线领域，特别是相控阵列天线的互耦补偿领域，具体涉及一种具有互耦补偿作用的高功率半球型介质天线罩。

背景技术

天线是功率源与自由空间之间的交换装置。如果天线与自由空间不匹配，功率就要向源反射，结果使辐射功率产生损耗，而且在天线的馈线将产生驻波。非波束扫描天线可以方便地在靠近匹配源的点上调成匹配状态，即使不匹配也仅仅影响辐射的功率电平，方向图并没有变化。但在相控阵这类波束扫描天线中，由于单元天线之间的互耦作用，辐射单元的阻抗是随波束扫描而变化的，而且有时随扫描角的变化还相当剧烈，极易失配：并且失配会导致在方向图中可能出现假波瓣，单元阻抗和方向都要发生变化。因此，相控阵天线设计中，需要解决一个更重要的课题，即宽角的阻抗匹配问题，这就需要互耦补偿。

互耦补偿概念的产生已经几十年了。各国的学者对互耦补偿进了大量研究，取得了许多的成果，有些补偿方法还成功应用于实际的相控阵系统，有效地改善了相控阵的匹配性能。虽然互耦补偿的方法各异，但是总的来说可以分为两类：传输区匹配技术与自由空间区匹配技术。

传输区匹配技术是在馈电系统与天线之间的传输区域，采用无源电路在口径控制高次模或通过各单元之间的分别互联或通过使用有源调谐电路来改善宽角阻抗匹配。比较典型的应用包括：1、增加连接电路[P.W.HANNAN，D.S.Lenrner，Impedande Matching a Phased-Array Antenna Over Wide Scan Angles byConnecting Circuits，IEEE Trans.on microwave theory and techniques，1965，13(1)：28-34]；2、设置介质板材[CHAO-CHUN CHEN，Broad-Band ImpendanceMatching of Rectangular Waveguide Phased Arrays，IEEE Trans.On MicrowaveTheory and Techniques，vol.AP-21，NO.3，MAY 1973]；3、有耗匹配[Hansen RC，Microwave scanning antenna s.New York：Academic Pres s，1966]等。这些传输区匹配技术在相控阵天线中得到了应用。然而，由于电路元件和匹配结构存在于传输线区，限制了系统的传输功率，因而限制了这种结构在大功率和高功率领域的应用。