平面行波串馈宽带频扫天线

水平面方向安装在暗室转台上(如图5所示)，转台从-90度转动到+90度，选择若干频点测试出天线E面方向图(如图6所示)。

在频率22GHz、23GHz、24GHz、25GHz时，天线主波束方向均偏向馈电端，天线E面主波束方向偏离天线法线方向分别为-26.7deg、-18.8deg、-11.5deg、-5.9deg；E面半功率波束宽度分别为8.1deg、7.1deg、6.6deg、7.0deg；旁瓣抑制15dB。

图5 天线E面方向图测试照片

图6 天线E面方向图测试结果

3.3 天线H面方向图测试

在天线E面方向图测试完毕后，即可确定主波束偏角。在H面方向图测试前，调整待测天线俯仰角，使其最大波束指向对准喇叭天线。24GHz时天线主波束方向偏向馈电端11.5deg，调整天线仰角，使天线法线方向与水平面方向夹角为11.5deg，如图7所示，测试出此时H面方向图如图8所示。

图7 天线H面方向图测试照片

天线H面最大功率方向平行于天线法线方向，H面半功率波束宽度67.4deg。

图8 天线H面方向图测试结果(24GHz)

3.4 天线输入回波损耗测试

采用矢量网络分析仪Agilent E8363C测量出天线输入回波损耗S11如图9所示。

图9 天线输入回波损耗测试结果

在22.0~25.0GHz频段内，天线输入回波损耗在10~22dB之间，典型值14dB。

4 结论

本文采用平面微带结构，设计并制作了一种行波串馈式的宽带频扫天线。22.0~25.0GHz这相对带宽13%的频段内，主波束偏角从-26.7deg变化到-5.9deg，输入回波损耗大于10dB，旁瓣抑制15dB。天线E面半功率波束宽度7deg，H面半功率波束宽度67deg。该结构阵列天线体积小，重量轻，频带宽，馈电简单，能和有源器件、电路集成为统一的组件，适合大规模生产，在微波和毫米波领域具有广阔的应用前景。