基于镜像原理和时间反演自适应优化方法的平面大角度扫描相控阵

摘要

通常,位于大型平台表面的平面相控阵,其主波束只能在阵列法向的±50°范围内扫描工作.限制其扫描范围的主要因素有两点:一是阵列单元的波束宽度较窄;二是波束扫描至近端射方向时单元间的耦合增加.为了实现平面大角度扫描,本文提出了使用镜像原理设计宽波束单元、使用时间反演自适应优化方法解决耦合问题的新思路.为了验证这一思路,总结了适用于大角度扫描的基本天线类型,并设计了一种电流平行于磁壁类型(JpM)的宽波束天线.然后,使用JpM类型单元组成了平面阵列.仿真和实验均表明,该阵列可以在±90°的大角度范围实现波束扫描,即验证了所提出新方法的有效性.