宽带广角覆盖的折叠式反射阵天线设计

提出并设计了一种宽带广角覆盖的波束扫描折叠式反射阵列(folded reflect array,FRA)天线.为了在宽带范围内以及较宽的波束覆盖范围(beam coverage range,BCR)内获得较低的扫描损耗,提出一种考虑照射权重因子、截获功率权重因子以及频率权重因子的多波束优化方法;为了降低FRA天线的剖面,采用小尺寸贴片天线作为馈源,将其与单层反射板集成在一起.设计了一个尺寸为 264 mm×264 mm、工作在Ku波段的 11波束扫描的FRA天线,仿真验证本文所提设计方法的有效性,结果表明:该设计在 13.5～16.5 GHz的宽带范围内,实现了 3 dB波束可覆盖-28°～28°范围,中心频率处最大增益为 26.6 dBi,口径效率范围为 14%～20.9%,所设计的共口径FRA天线可以获得相当平坦的增益,扫描损耗都在 3 dB以内.该天线具有覆盖范围广、覆盖带宽宽、集成度高、增益高、口径效率高等优点,在无线通信、雷达成像和目标识别等领域具有广阔的应用前景.