一种毫米波波导缝隙天线的研究

钱俊辉 卿海

1. 国内外研究状况

毫米波是介于微波与光波之间的电磁波，波长范围为1-10 mm。从频谱分布来看，毫米波介于微波和红外线之间，在一定程度上兼有二者的优点。考虑到在大气传播过程中产生的大气吸收，毫来波大气窗口主要有四个，分别位于35 GHz、94GHz、140 GHz和220 GHz，总带宽可达到135 GHz，为微波以下各波段带宽之和的5倍。另外相对于徵波，毫米波元器件的尺寸要小得多，重量更轻，更容易实现小型化。同时毫米波系统机动性能好，可以提供良好的分辨率和较高的精度，并不易受到电子干扰，这些特点正是精确制导武器和各种飞行器所必须具备的。此外，与红外系统相比，毫米波系统虽然分辨率差一些，但能够提供更好的穿透烟、雾、灰、尘的能力，并可以在夜间工作，具有较好的全天候工作能力由于毫米波兼具微波与红外线的优点，在毫来波雷达、毫米波电子对抗、导弹制导、导航、电子情报和电子支援侦察等军事方面得到了广泛应用。通过利用大气窗口，毫米波频率可以实现大容量的地面中继通信或卫星-地面通信;毫米波天线的窄波束和低旁瓣特性可以用于研制低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。毫米波能够穿透大气层等离子体，远程导弹或航天器重返大气层时通常利用毫来波段进行通信和制导毫米波天线广泛应用于制导雷达、精密跟踪雷达中，具有剖面低、重量小的优点，一般采用微带阵列、波导缝隙阵列来实现。根据应用需求选用不同的阵列形式，微带阵列具有带宽宽、损耗大的特点，多用于天线增益要求不高的场合;波导缝隙阵列具有带宽较窄，损耗较小的特点，多用于窄带且天线增益要求高的场合。……