波导缝隙天线在设计方面具有较大的灵活性， 可调整和优化的参数多， 较易实现高效率、超低副瓣和高增益， 还具有承受功率高， 结构紧凑等优点， 得到了广泛的研究和应用。

波导缝隙平板阵列天线主要由辐射阵面、馈电波导及和差器等三部分组成， 本文对此分别进行了阐述， 计算了天线口径相关参数， 设计了和差器和馈电网络， 并对设计结果进行了仿真计算。

1  天线辐射阵面设计

1. 1  天线口径相关参数计算

首先根据天线的波束宽度和副瓣电平要求计算口径尺寸D， 然后把D 代入增益G 公式， 看是否满足增益要求；最后根据增益和波束宽度， 对天线口径进行修正，使其同时符合两者要求。

单脉冲天线的口径一般分成四个象限， 每个象限构成一个独立的子阵， 每个子阵是90°的扇形， 无法实现理想的泰勒分布， 因此设计时要留出适当的余量。最大副瓣电平为R0 ， 天线主瓣峰值电平与最大副瓣电平的电压比值为：

选择泰勒圆口径分布， 波束宽度因子为:

（2）
 

波束展宽因子不仅与副瓣电平有关， 而且与等副瓣电平的副瓣数有关:

（3）

式中: A = arcosh η/ π;  为第一类一阶贝塞尔函数的第n 个根。天线的波束宽度为:

阵面直径确定后， 根据波导尺寸计算阵面波导数。

阵面圆心为扇面的公共点， 波导的排列相对阵面中心对称。半个阵面上平行放置的波导数为:

式中: a 为波导宽边内尺寸; t 为波导壁厚。

1. 2  阵面缝隙单元数计算

对于圆形阵列天线， 组成阵面的波导长度各不相同。进行阵面设计时， 先对各根波导容许的极限长度做出计算， 以考虑每根波导上缝隙的数量。从中心算起，每根波导的极限长度为:

式中: l i 代表由中心算起第i 根波导的长度， i = 1， 2，……， r 为阵面半径。

辐射缝隙开在波导宽壁上， 为纵向并联缝隙。为保证谐振条件， 各缝隙应同相， 这要求交叉位于波导中心线两侧的相邻缝隙间距d =λ g / 2， λg 为波导波长。

采用谐振缝隙阵， 第一条和最末一条缝隙在距中心为λg / 4 处短路。长度为li 的波导， 缝隙数为:

1. 3  辐射阵面设计

子阵面辐射中心选在离阵面中心为( 0. 3~ 0. 4) R的范围内， 接近45角斜方向上的那个缝隙位置。辐射中心的缝隙场强是子阵面中最强的。计算场分布时， 将辐射中心位置定为坐标原点。

子阵的辐射中心定为原点， 距原点最远的缝的距离为半径aa， 根据场强分布曲线， 求出每条缝隙对应的场强值， 确定其偏离波导中心线的位置。圆口径泰勒场分布:

式中:

μm 为J1 (πx ) 的第m 个根; z n= ±σ [ A²+ ( n- 0.5)²]