摘要：设计了一种弹载微带天线，该天线与弹体曲面共形，加上天线罩所凸出的曲面高度不超过8 mm，不仅不影响弹体的动力学特性，而且也不损伤弹体的机械强度。该天线具有较高的增益（8.4 dBi）仿真方向图与实测方向图吻合良好，且在整个工作频段内辐射特性稳定，非常适合作为弹载引信、遥测天线。

    无线电遥测是导弹系统测试的重要手段，在导弹的研制和发射试验中发挥着越来越重要的作用。而天线作为遥测系统的重要组成部分，其性能好坏直接影响着整个遥测系统的工作性能。所以人们对遥测天线的要求也越来越高，以尽可能地为评估导弹性能和分析故障提供精确的依据。导弹在飞行过程中姿态变化大，运动速度快，天线单元必须采用易于共形的辐射单元。过去常采用的振子天线已无法满足外形要求。而微带天线具有体积小、重量轻、低剖面、易与载体共形等特点，无论在结构上还是在性能上都有很多优势，非常适合在导弹等高速飞行器上应用。

    本文结合实际需求，研究设计了一种弹载共形微带天线。该天线与弹体表面共形，不影响弹体的空气动力学特性，并对其进行了性能仿真和试验研究。

1天线设计

    本文研究的共形微带天线，其工作波长及尺寸远小于所要共形的导弹载体半径，所以载体表面的曲率对天线单元性能的影响非常小。因此天线单元的设计可以采用一般平面微带天线设计理论和公式。但当贴片单元组成一个天线阵列并与曲面共形时，其反射系数和方向图还是会发生一定的变化，辐射特性也变得复杂。为了在阵列设计时计人曲面的影响，使用基于有限积分的“ST Microwave studio”电磁仿真软件对天线进行仿真和参数优化设计。

    天线主要技术指标要求如下：

    (1)天线工作频率：f0±20 MHz;

    (2)天线驻波比：VSWR≤  1.5 ;

    (3)天线增益：Gain≥ 8 dBi ;

(4)极化方式：线极化。

1.1微带天线单元设计

    本文采用的微带天线由接地层、介质层、贴片层和防护罩层组成。微带辐射单元结构如图1所示，微带天线通过馈电方向的两个边缘进行辐射，单元阻抗由中到边缘逐渐变大。采用开槽的形式，把馈线深人贴片天线内部，通过调整馈线插人深度，使馈线与贴片单元达到良好的阻抗匹配。

1.1.1介质基板的确定

    在进行微带贴片天线单元设计时，需首先做好介质基片材料（介电常数E；和介质损耗正切角tanδ）的选择及厚度h.的确定，它们直接影响微带天线的尺寸、重量、方向性、频带等性能。

    值得指出的一点是，在安装空间受限以及低剖面要求的弹载应用场合，增加介质基片厚度h可以展宽天线带宽，但基片厚度过大则会引起表面波的明显激励，表面波达到基片边沿时产生反射散射，导致沃线增益下降，交叉极化增大，辐射效率降低。因此要综合考虑确定。

    根据天线的技术指标要求，设计过程中贴片层和接地层都采用厚度t=0.018 mm的铜箔，介质层采用介电常数εr=6、厚度h=1.0 mm、损耗正切tanδ≤  0.001的微波复合介质。

[1] [2] [3]  下一页