Ka波段单脉冲平面和差网络和天线的研究
1 引言从20 世纪40 年代后期开始，毫米波单脉冲雷达技术逐步得到发展和应用，尤其是在航空和导弹防御系统中，毫米波单脉冲雷达发挥着重要的作用。

毫米波单脉冲天线馈电网络是毫米波雷达的关键技术之一。

传统的和差网络由魔T 构成，但结构过于庞大，不易实现平面化、集成化，并且成本较高。

随着微带印刷技术的不断发展，微带结构的和差网络被广泛应用，但是毫米波波段的微带电路的损耗很大，并且功率承受能力较低。

本文设计的Ka 波段平面和差网络采用波导缝隙耦合结构，具有结构简单、成本低、损耗小、各端口幅度和相位一致性好等优点。

2 和差网络模型及工作原理最早的缝隙耦合式波导和差器是由H.A.Bethe 提出的，它的原理是：在两根平行的矩形波导公共窄壁上开一个耦合裂缝构成
90°混合电桥，如图1 所示。

根据3dB 电桥原理，通过改变耦合裂缝的长度可以调整两波导间的耦合度，使直通端口和耦合端口的输出功率相等。

由于耦合端口的电场相位滞后直通端口的电场相位90°，所以直通端口和耦合端口存在90°的相位差，可以在输入端口增加四分之一波长的波导段消除相差。

图1 中port1 和port4 为输入端口，port2 为和信号输出端口，port3 为差信号输出端口。

图1 缝隙电桥(左)及和差器构成原理图(右)
在图1 所示的结构中，设从输入端口输入电场幅度为E 的TE10 波，其余端口均接匹配负载。

选取合适的波导尺寸，使主副波导耦合段内只能传输TE10 和TE20 两种模式的电磁波。

根据叠加原理，输入端的电磁波等效于在port1 和port4 同时输入电场幅度为E/2 的偶模波和奇模波的叠加。

设波导宽壁的内。