一种新型天线波束锐化技术研究

张立东

（1．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海201108；2．上海市航空航天器电磁环境效应重点实验室，上海200438）

0 引言

地球表面距离地面20 km～100 km的高度有一层空间［1］，一般卫星运行平台要比这层空间高，而飞机一般低于20 km。因而，目前把这一层空间称为临近空间层。正因为目前绝大多数战斗机或一般的防空导弹无法进入临近空间层，如果我们能够研制出一种飞行平台，平时可以像卫星一样在这一层空间保持运行，关键时刻又可以作为武器的发射平台，发射出导弹之类的武器，实施对地面目标或大气层内目标的快速打击，必然能够出奇制胜，快速掌握战场主动权。

在这一高度上，飞行器采用雷达测高的关键技术之一——就是必须解决测控天线的波束锐化技术，如果对地测控天线波束太宽，就可能同时对准地表的高山与峡谷，从而影响测高精度，而采用天线波束锐化技术可以使测控天线的对地波束更加尖锐，提高分辨率，从而区分出高山与峡谷，有效提高测高雷达的测高精度。

图1 飞行器测控雷达天线波束示意图

1 常规天线波束锐化技术分析

一般情况下，天线的波束宽度与天线工作波长及口面大小有关，天线口径与波长比值越大，天线的波束宽度越小，即天线波束也越尖锐［3］。具体见以下公式（文中以一维线天线为基础进行研究）：

式中：2θ0．5代表天线半功率波束宽度，单位为（°）；λ代表天线工作波长，单位为（mm）；L代表天线辐射口面长度，单位为（mm）。

由式（1）可知，一般要使天线的波束更加尖锐，要么减少天线的工作波长，要么增加天线的辐射口面长度。……