双极化平板天线

1、 主要技术要求 （ 1） 频率： 15G，带宽 1000M， 500M 保指标； （ 2） G≥27.5dBi； （ 3） VSWR：≤1.6； （ 4） 极化：垂直、水平双极化，共口面； （ 5） 极化隔离度：≥30dB； （ 6） 半功率波宽：方位 5.4±0.5° ，俯仰 8.5±0.5° ； （ 7） 第一副瓣：方位≤-21dB，俯仰≤-21dB； （ 8） 方位和差体制； （ 9） 零深：≤-30dB； （ 10） 和差矛盾： 4dB； （ 11） 耐功率： 1500W（占空比约 10%）； （ 12） 接口：垂直极化和口、垂直极化差口、水平极化和口、水平极化差口共 4 个波导口，采用半高波导口， 4 个口集中在一起； （ 13） 结构：Ø 直径 260mm， 俯仰面被切割，剩余尺寸为 150mm。 若因为增益需要，俯仰尺寸可以适当放，但要保证俯仰波束宽度≥8°；Ø 厚度： ≤30mm（厚度绝对不能超）；Ø 重量：尽量轻。

2、天线方案

根据增益、极化特性、带宽、平板结构、厚度等要求，只能采用双极化喇叭阵。

馈电网络有几种可能采用的方式，即全波导式馈电网络、微带式馈电网络、带线式馈电网络、波导与微带混合式馈电网络、波导与微带混合式馈电网络五种。

全波导式馈电网络形式损耗最小，但最大的问题是厚度要达到 40mm 以上，厚度严重超差，重量也会超得严重； 全微带（或带线）式馈电网络损耗大，不能接受；其他形式的馈电网络形式也都存在一些明显缺点，不是理想选择。

为了较好地达到指标要求， 创新设计出一种全新的全波导式馈电+喇叭阵形式，见天线模型图和仿真结果。

此处省略10000字。详细见附件。

从仿真结果可以看出，天线增益、驻波、极化隔离度、半功率波束宽度、零深、和差矛盾、厚度等指标等都满足指标要求，仅副瓣指标比要求低些。

俯仰由于尺寸较小，幅度加权设计本身受到很大局限，仿真副瓣电平分布在-16.4～-18dB之间；方位副瓣则分布在-19.5～-22dB之间。由于这种天线形式已经是最好的选择，在实际工程中可进一步优化，尽量改善副瓣指标。