雷达低副瓣微带天线阵列设计+文献综述(2)
4.4.1 二项式分布18
4.4.2 切比雪夫分布（最优分布）19
4.4.3泰勒分布19
第五章 天线天设计仿真 20
5.1微带天线单元的设计20
5.2微带阵列的设计26
5.3本章小结30
第吹冰章 结束语 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1研究背景
作为无线收发系统的一部分，天线性能的优劣对整个系统的性能有着重要的影响。随着军事装备和通信业需求量的增加，天线相关研究的深入，天线应用的迅猛发展，对天线技术的各个指标的要求也越来越严格。由于军事装备对电子设备的要求苛刻，因此电磁组件必将朝着高性能，小型化，多指标，高集成化的方向研究发展。
多输入多输出（Multiple-input multiple-output,MIMO）雷达是由贝尔实验室的Fisher等人提出的，是近几年国际上发展起来的一种新体制雷达是一种新兴的有源探测技术 ,它引起了国内外众多学者和研究机构 的浓厚兴趣 ,现已成为雷达技术领域的一个研究热点。MIMO雷达有两大类：统计式MIMO 雷达和集中式。统计式MIMO 雷达利用收发天线间的相位信息来提高分辨能力，但这种方式的缺点是其天线阵列采用的是稀疏间距分布。空间阵元缺失、回波信号采样不足，合成波束中有大量的高电平旁瓣或栅瓣都是引起虚假目标的主要因素。集中式MIMO 雷达天线阵列排布时的阵元间采用大的间隔配置，使阵元间距减少，也使得天线获得尽可能大的阵列孔径，而MIMO雷达波束方向图将会在其合成波束中将产生高电平旁瓣或栅瓣[1]。
严格来说，相干MIMO雷达也是属于集中式雷达的一种。相干MIMO雷达测角精度高、天线加工难度低，机动性好，生存能力强，但它不可避免地具有一些问题。相干MIMO 雷达要实现栅瓣抑制、阵面校准等优点，必须采取一定措施，使栅瓣电平降低是相干MIMO 雷达亟待解决的问题之一[2]。
很多情况下,在考虑增益和波束宽度等指标之前，首先考虑副瓣电平的指标。低副瓣不仅能让雷达提高抗干扰能力，而且能有效减少地面杂波；在现代电子战中，己方天线副瓣高会导致被对方的远距离噪声干扰机和反辐射导弹都是利用，不利于电子防护。正因为如此，目前国内外都在投入大量的工作来研制低副瓣或极低副瓣天线[3]。
低副瓣天线阵列的实现形式多样，而微带天线阵列是其中重要的一个组成部分，它综合了阵列天线和微带天线的优势，达到良好的工程应用效果。开发毫米波段微带低副瓣天线阵，对发展具有快速反应能力和抗干扰能力的电子对抗设备具有国防和工程意义。
1.2毫米波微带天线发展
1.3.阵列天线的设计步骤
阵列天线的设计步骤如下：
1.天线的形式的确定。根据要求采用用微带天线阵列的形式以实现低副瓣性能。
2.天线结构的确定。天线阵元的增益通常在6~8dB，而天线的增益要求一般大于10dB, 为了获得较大的增益，设计为天线直线阵。
3.天线单元数的确定。理论上，微带阵列天线的增益可以随单元数的加倍增加约3dB。但由于馈电网络损耗的存在将使得微带阵列天线的实际增益比理论值要低，微带天线阵列的增益计算时要减去馈电损耗。因此，在大型天线阵中阵列加倍的单元数对增益的提高并非理论上的那么明显。往往在综合考虑的多种因素后才能确定天线阵单元数。
4. 馈电网络的设计。由于仿真条件的限制，此次设计的天线阵列为1×4阵列，采用并联馈电设计。并联馈电网络能够确保各天线阵元得到要求的激励电流幅度和相位，形成要求的方向图。