近炸引信天线文献综述

摘要：

近炸引信是探测目标附近含有目标信息的物理场而作用的引信。近炸引信不需弹丸直接碰撞目标而作用，因此在近炸引信系统中天线区别与其他引信天线，其方向图为斜向辐射微带天线具有形面低、重量轻、共形性好、成本低、可以比较自由和充分地利用弹体表面或空间、安装时并不影响弹体的结构强度，便于实现装置的小型化等一些突出的优点。本文系统地研究了近炸引信天线的相关设计以。及电磁场分布问题。参考了多篇相关的电磁仿真软件建立引信天线的近场辐射模型的文献；

关键字：共型天线，引信天线，侧向辐射

引言：弹载引信天线除了要满足一般天线的电气性能,如驻波比、增益外,还有很多特殊的性能应该予以考虑。如要求弹上天线(阵)的方向图主瓣要与弹轴有一定倾角,这个角度是由弹目速度、战斗部碎片速度和弹目交会姿态决定的。天线结构上则要符合飞行气动力要求,安装上尽可能与弹轴表面平装或共形安装，下文中选择了4

篇相关天线的设计，并对其天线设计的方式，性能的要求做了简要的介绍。

一：近炸引信中的开槽共形定向微带天线狄萃，赵惠昌，杨云星

设计方式：采用弹体共形的具有侧向辐射、宽频带的微带天线。该微带天线采用倒方形贴片，在贴片上进行开方形槽，并在槽中加入圆形寄生贴片对天线性能进行优化。模型如图1所示，该天线是单层结构，正反两面采用金属贴片作为辐射单元。激励贴片位于相对介电常数εr=2.52，损耗角正切tanδ=0.015。

关于天线小型化采用的是表面开槽技术，即通过在微带贴片的表面开不同形式的槽或细缝，改变贴片表面的电流密度分布，使电流绕槽边曲折流过而路径变长，从而使贴片的等效长度大于其物理长度，降低谐振频率达到小型化。为了达到宽频带的效果，可采取增大基片厚度，或降低基片相对介电常数等方法，也可以采用多层结构的天线，但文中采用的方法是将贴片做成不同于矩形或者圆形的形状，并且尝试在开槽的技术上，加入寄生贴片。根据曲流原理：通过弯曲天线贴片表面积你电流的路径，可以使常规形状的贴片天线表面电流路径弯曲，这样就增加了天线贴片的有效长度，缩小了天线尺寸，且增大了天线带宽。

仿真结果：主峰倾角值偏离天线阵轴30°，在400MHz带宽内最大增益值大于10dB 宽频带，相对带宽达到13.5%。

图1开槽共形定向微带天线

图2开槽共形定向微带天线的方向图

二：宽频带引信天线的设计王月娟，张立东

设计方式：四根或六根终端接匹配负载的微带阵列天线组成的弹上引信发射或接收天线，是一种共型单板的微带直线阵,馈电方式势采用侧馈。矩形微带天线的辐射主要由每单元沿两条宽边的缝隙产生,该两边称为辐射边。方向图由各缝隙产生的电矢位在远场辐射的电场同相迭加形成。通过控制阵元数以及阵元间距实现如图3所示的方向图，天线模型如图4所示。

仿真结果：天线主峰倾角值偏离天线阵轴30°附近,在400MHz带宽内最大增益值大于10dB。

图3宽频带引信天线的方向图

图4宽频带引信天线

三：一种弹载毫米波引信天线的分析与设计姚广锋,王积勤

设计方式：与弹轴表面平装或共形安装的微带漏波天线，天线模型如图5所示。

仿真结果：波束指向62°,仿真所得方向图的后向副瓣- 13dB。天线主波束宽度为20°,中心频率处增益为8dB。

图5微带漏波天线

图6微带漏波天线的方向图

四：弹载天线相关近场电磁散射问题研究聂剑坤（或许可以用这种？）

设计方式：天线的设计采用矩形波导宽边长槽漏波天线，这里可以将导弹的弹体等效为圆柱体，将四根上述天线嵌于导体圆柱表面，模拟弹载引信。天线的结构如图7所示。

仿真效果：频带较窄，方向图最高增益在入射方向约为θ=55°ψ=0°处，工作频率为10GHz。

图7矩形波导宽边长槽漏波天线

图8矩形波导宽边长槽漏波天线的方向图