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基于W波段间隙波导的3D打印改进型巴特勒矩阵在单脉冲雷达中的应用

DOI：10.1109/TMTT.2019.2953164 期刊：IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 本文介绍了采用增材制造技术在W波段槽隙波导中设计并制作的一种低损耗、轻量化且低成本的新型改进型巴特勒矩阵。文中展示了构成该改进型巴特勒矩阵各元件的设计、仿真与测量结果。所提出的改进型巴特勒矩阵采用非对称结构，旨在与径向天线便捷集成，从而为窄带雷达应用同时获取和波束与差波束方向图。改进型巴特勒矩阵各独立组件的实测结果与仿真高度吻合。对于完整的改进型巴特勒矩阵，在94 GHz中心频率处，和端口与差端口的?20 dB带宽达到0.7%。幅度与相位不平衡度分别低于1.5 dB和20°。该窄带宽源于设计非对称性导致的输入输出端口长度差异。改进型巴特勒矩阵的总损耗低于1 dB。
作者： Adrián Tamayo-Domínguez，José-Manuel Fernández-González，Manuel Sierra-Casta?er
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

介绍一种采用加法制造技术在W波段槽隙波导中实现的低损耗、轻量且低成本改进型巴特勒矩阵的设计与制作，该矩阵适用于窄带雷达应用。

研究成果

该研究成功证明了在W波段采用增材制造技术构建改进型巴特勒矩阵（应用于槽隙波导技术）的可行性。原型机在窄带范围内满足两个输入端口的预期条件，其幅度与相位失衡处于可接受范围。该技术在成本、重量及装配便捷性方面具有显著优势。

研究不足

0.7%的窄带宽源于设计中的不对称性，导致输入与输出端口之间存在路径长度差异。当偏离94 GHz的设计频率时，相位平衡会迅速恶化。

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