摘 要 本文設計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、矩圓過渡、圓形波導、喇叭接圓波導、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。

【關(guān)鍵詞】光壁雙模 饋源喇叭 W波段

1 引言

在雷達系統(tǒng)設計中，W波段因波長短，傳統(tǒng)的波導傳輸損耗大。波束波導饋電網(wǎng)絡具有損耗低、帶寬大、收發(fā)隔離等優(yōu)點。因此，W波段波束波導饋電網(wǎng)絡在高頻段氣象探測領(lǐng)域中有著重要的應用價值。饋源喇叭是W波段波束波導饋電網(wǎng)絡的重要組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系到饋電網(wǎng)絡的性能。因此可以根據(jù)不同的波束波導對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、方向圖對稱良好、交叉極化低，常用作波束波導系統(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法使用。本文采用功率容量高的光壁雙模喇叭作為初級高斯波束饋源。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 饋源喇叭的設計與分析

W波段饋源喇叭由矩形波導、矩圓過渡、圓形波導、喇叭接圓波導、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。

饋源喇叭實際加工中，增加了法蘭設計（見圖1（b））。該法蘭具有8個定位孔，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特性仿真圖，結(jié)果表明喇叭口面電場耦合度高、對稱性好、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（見圖3）。也就是說有1%的能量反射回來，對應插入損耗約為0.05dB。

4 結(jié)語

本文設計了一種可用于W波段波束波導饋電網(wǎng)絡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，可廣泛應用于W波段波束波導饋電網(wǎng)絡中。

參考文獻

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作者簡介

郭靜超（1985-），男，河南省修武縣人。博士學位?，F(xiàn)為中國電子科技集團公司第三十八研究所工程師，主要從事雷達系統(tǒng)設計及應用技術(shù)研究。

作者單位

中國電子科技集團公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088