● 摘要
相控阵天线的基本形式为阵列天线，通过合理配置阵列天线单元的相位，阵列天线可以实现波束主瓣的任意指向，这种波束的电子扫描特性相比于传统的机械扫描具有诸多优势，不仅可以实现更快、更灵活的波束扫描，还可以实现多波束、多功能特性。随着应用环境的日益增多以及性能要求的越来越高，常规的平面相控阵无法满足要求，人们提出了共形相控阵的理念。共形相控阵不仅具有平面相控阵的诸多优势，还克服了平面相控阵波束扫描能力有限、波束形状随扫描角增大而恶化的缺点。但共形相控阵方向图综合的相关理论，特别是差方向图合成，还不够成熟，研究共形相控阵方向图合成的相关理论具有重要的应用意义。阵列天线控制灵活、功能多样的优势使其在导航抗干扰领域也获得了广泛的应用。将阵列天线应用于导航抗干扰，可以通过合理的配相，实现阵列方向图的零陷，对干扰信号进行空间滤除，为后期信号处理提供有力支持，因此越来越多的导航设备采用阵列天线作为其信号接收天线。
本论文首先采用四点馈电、双层贴片、空间电壁结构等方法设计一种应用于共形阵列的高增益、宽波束、双圆极化天线单元，并对该天线单元进行仿真优化，最终进行了单元和阵列样机的加工实测，分析对比了仿真和实测结果。随后采用该单元进行棱台阵列和半球阵列的设计研究，不仅研究了共形阵列的和波束合成，还研究了共形阵列的差波束合成。最后，本文设计了用于导航抗干扰的四元平面阵列，随后进行了加工实测，并对比分析了抗干扰阵列的仿真和实测结果。此外，文章最后还对常用的功率倒置算法进行了初步的仿真研究。