阵馈反射面空间功率合成天线研究

在雷达、空间通信、电子对抗中常常需要产生高功率的电磁波束，空间功率合成技术利用阵列天线把多路射频直接在自由空间进行合成，避免合成网络的损耗，是产生大功率电磁波束的有效方法。为了在辐射方向获得大的等效全向辐射功率（ERIP）和窄的波束，常用的方法是增加合成的单元数，然而功率放大器数量的增加将大大增加系统的体积、电源功耗、复杂性和成本，对于飞机、卫星等应用环境尤为困难。在天线阵列基础上利用反射面（如抛物面）进行波束成形，可以大大提高空间功率合成天线的增益，提高等效全向辐射功率，同时可以使功率合成和波束成形独立设计，因而具有较大的发展前景。阵馈反射面空间功率合成天线的馈源为阵列天线，其尺寸较大，已不能看成为点源，经典的反射面天线设计理论与技术难以应用，有必要发展新的反射面天线理论来处理。本项目将对此进行研究，同时将研究其波束扫描机理和方法，为新型空间功率合成天线设计开发提供理论和技术支持。

按照研究计划，本项目进行阵馈反射面空间功率合成天线的设计理论和方法进行研究，开展了以下的研究内容：. 1、阵馈反射面天线空间功率合成机理与辐射机理研究 2、焦散反射面天线理论研究 3、阵馈反射面空间功率合成天线设计方法研究. 4、阵馈反射面天线波束扫描机理与技术研究 以上研究内容已基本按计划完成。 本项目取得如下进展和成果. 1、提出基于曲率矩阵的焦散二次反射面设计方法和基于NURBS曲面优化设计反射面的方法. 2、基于镜像法、惠更斯-菲涅耳原理法、以及阵元远区辐射场法的阵列馈源实现功率合成相位条件. 3、提出了一种用于阵馈抛物柱面空间功率合成天线的功分喇叭及其阵列 4、提出了一种喇叭线阵馈电的双反射面空间功率合成天线. 5、提出了阵馈反射面空间功率合成天线实现波束扫描等效偏焦法. 这些成果为阵馈反射面空间功率合成天线的设计奠定理论基础