从二十世纪中期开始,国外就已经有学者开始进行频率扫描天线阵列的设计研究。主要包括两种形式,一种是频扫阵列天线;一种是带有频扫线源的抛物柱面天线。比如说,美国Hughes Aircraft研究制造的三度雷达天线和SPS-52[2]以及ITT Exelis公司研发制造的SPS-48系列频扫天线都属于第一种形式的频率扫描天线,这种类型阵列天线重量轻体积小常应用于便携式的雷达中。而例如英国Marconi公司研发的频扫雷达天线[3]以及美国研发出来的MPS-23和SPS-39A都属于第二种形式的频率扫描天线。这种类型的阵列天线体积大,通常应用于大型天线阵列。79004

到20世纪的七八十年代,对频率扫描阵列天线的研究越来越深入。有两种类型:(1)慢波线结构。这种结构可以实现波束扫描,被广泛应用。采用慢波线的频率扫描天线阵列不仅可以实现大角度扫描,还可以实现对称扫描(正负角度的方向都可以扫描)。这种类型的频扫天线主要研究方向都在于对慢波线结构的设计,可以说慢波线几乎可以决定该种天线的性能。(2)漏波天线结构。这种结构到目前为止已经有了非常成熟的设计与分析理论[4]-[6],但是它的扫描角度受到限制,不可以像慢波线一样实现大角度扫描,且只能实现一面扫描。但是这种技术的应用也比较广泛,比如说微带漏斗以及在此基础上被研究出来的SIW漏斗天线[7]。论文网

材料和结构的选择上,对于频扫天线的研究,最初基本都涉及到波导,例如:波导裂缝频扫天线[8]和波导慢波线频扫天线[9]。这些与波导有关的频率扫描天线可以实现大角度扫描以及低副瓣,效率高,但是波导自身的问题,导致设计出来的天线体积和重量较大,在要求严格的情况下不适合应用。到20世纪70年代,开始采用微带线设计慢波线,出现了微带线慢波线频扫天线[10],近期又出现了微带线和同轴线混合的慢波线结构[11],都是通过口径耦合给上面的微带进行贴片馈电,使重量变轻,具有低剖面。还有学者在LTCC这种新型技术的基础上,展开了对慢波线的设计研究。

我国对于频率扫描雷达天线[12]的研究始于20世纪70年代末,主要是研究相控阵,直到进入21世纪,国内对于频率扫描天线的研究才逐渐广泛起来。比如说国内某些研究机构已经制作出了波导裂缝频率扫描天线[8],[13],副瓣较低增益较高,且能实现大角度扫描。但是重点针对的还是与矩形波导有关的频扫天线来实现大角度扫描以及高增益,主要研究的还是对于波导慢波线结构的设计与优化[14]-[16]。

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