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在如今的信息化时代背景下,军事国防及日常生活中经常可见到无线电技术。而随着需求的提高,无线系统中对天线的要求也越来越高。阵列天线具有高增益、低副瓣、特定波束及波束扫描的特点,因而其在无线电通信和雷达系统中越来越多的被应用。论文研究的主要内容来源于某工程中余割平方波束赋形阵列天线需求,需设计一款增益大于16.5d Bi,俯仰方向余割平方波束赋形角度范围在0～30°,副瓣电平<-18d B的垂直线极化天线。考虑到使用要求,论文采用直线阵列排布方式,研究了一种通用化的赋形算法、对馈电网络进行设计,完成了宽带波束赋形阵列天线设计及制作调试。首先,论文进行了阵列天线波束赋形的研究。使用傅里叶(Fourier)逆变换法得到满足赋形要求的天线单元激励电流幅相初值,然后选取粒子群(particle swarm optimization,PSO)算法对幅相初值进一步优化。论文通过一个工程实际中俯仰方向双侧余割平方波束赋形的阵列天线对该方法进行验证,验证结果表明优化后的整阵方向图增益平坦、余割平方波束赋形效果较好,且频带内增益大小、副瓣电平等均优于技术要求。该方法具有通用性,适用于一维及二维阵列的方向图赋形,可使方向图更加接近目标图,且波束赋形范围内的方向图增益起伏更低,目前该方案已经在实际工程项目中得到应用。进一步采用正交混合网络和威尔金森不等分功分相结合的方法设计了一款基于多层PCB的小型化低损耗1分32不等幅相馈电网络,通过测试实物,系统具有小于2d B的馈电网络损耗,相位偏差基本小于10°,幅度偏差基本低于5%,驻波在1.6以下。将实测的馈电网络各端口幅度和相位权值代入HFSS模型中,得到的实测数据与仿真曲线基本重合,赋形范围增益平坦度良好,很好地满足使用要求。最后根据仿真设计加工实物样机,并测试了各项指标,测试数据显示,频率范围内方向图曲线与目标值偏差较小,增益?17d Bi、副瓣电平<-20d B,电压驻波比<2,其他各项也都满足指标要求,满足工程应用。