全数字阵列雷达天线阵面结构设计研究

中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥 230031

全数字阵列体制[1-3]现有的源阵面已全面应用于雷达领域。为保证天线整体性能，作为有源天线阵面主要组成部分的天线结构设计将发挥关键作用。对于机载大型全数字阵列雷达天线，天线结构的轻质、低剖面化[4-5]可以大幅度降低天线对于雷达整机系统有效载荷重量和空间的占用；对于车载机动性雷达，天线结构的成功设计将有效缓解其折叠展开、升降、回转结构设计及总体布局设计的压力，反之则会加剧诸多矛盾甚至颠覆总体方案。为此，低剖面、轻质化天线的结构设计成为天线阵面研制领域中的一个热点。文章对某频段数种全数字阵列雷达天线阵面布局及天线结构设计过程中发现的优缺点进行对比分析，以期为后续各频段全数字阵列雷达天线阵面的研制提供一定依据。

1 全数字阵列天线阵面系统组成

全数字相控阵雷达的天线阵面设备包括天线单元、全数字阵列模块、电源组件、校正滤波组件、时钟本振功分组件及阵面骨架等各种机电设备。此外，该体制的有源天线阵面还包括必需的环控系统和内部信号传输等设备。内部传输信号是将连接器、射频电缆及光缆等通过集成设计方式形成模块化的部件，使阵面内部各功能组件之间形成有效、可靠互联。有源天线阵面的组成见图1。

图1 全数字阵列天线阵面系统组成示意图

2 天线阵面布局设计

2.1 阵面结构布局原则

为实现整机机动性能，全数字阵列体制的天线阵面所具有的轻、薄化特点是整个天线阵面结构设计的重点、难点。……