基于多層柔性介質(zhì)的Ka波段縫隙天線(xiàn)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微波技術(shù)的不斷發(fā)展，天線(xiàn)及其饋電網(wǎng)絡(luò)作為雷達(dá)以及通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，一直受到研究人員的重點(diǎn)關(guān)注。在陣列天線(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中，功率分配器（下面簡(jiǎn)稱(chēng)功分器）的功率與相位平衡度決定所對(duì)應(yīng)天線(xiàn)能量的多寡，進(jìn)而影響天線(xiàn)增益，是天線(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)不可忽視的重要環(huán)節(jié)。本文在學(xué)習(xí)基片集成波導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，以縫隙天線(xiàn)為主要研究方向，研究并設(shè)計(jì)了縫隙天線(xiàn)陣列中的功率分配網(wǎng)絡(luò)，并在其后陣列天線(xiàn)低副瓣設(shè)計(jì)過(guò)程中加入了微帶天線(xiàn)陣列的對(duì)比研究，具體工作包

2、含以下幾個(gè)方面：
　?。?）對(duì)基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide，簡(jiǎn)稱(chēng)SIW）平面陣列天線(xiàn)以及平面貼片陣列天線(xiàn)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)了一個(gè)以Rogers5880為板材，基于SIW的雙層十六路三角分布功分器。仿真結(jié)果顯示，功分器在33.5GHz至35.7GHz通帶內(nèi)S11小于-15dB，帶內(nèi)各端口損耗小于0.4dB，其余各端口的S參數(shù)曲線(xiàn)吻合良好，相鄰端口相位相差180°，輸出功率符合三角

3、分布；然后在十六路功分器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)8×8平面縫隙陣列天線(xiàn)，仿真結(jié)果顯示，天線(xiàn)在35GHz有良好的回波損耗，增益可達(dá)20dB，其副瓣電平在E面可達(dá)-28dB。
　　（2）為了加深對(duì)低副瓣天線(xiàn)的設(shè)計(jì)理解，針對(duì)12單元的多邊形陣列天線(xiàn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)以Rogers3850為板材的12路微帶功分器。該功分器在34GHz至36GHz通帶內(nèi)S11小于-20dB，仿真結(jié)果顯示，天線(xiàn)在34.3GHz至35.75GHz通帶內(nèi)，回波損耗小于-1

4、0dB，增益可達(dá)20dB，副瓣電平在E面和H面可達(dá)-26dB。
　?。?）基于以上兩種平面陣列天線(xiàn)進(jìn)行了柱面共形的研究和設(shè)計(jì)。文章將兩種天線(xiàn)在半徑150mm的圓柱體上進(jìn)行共形，并進(jìn)行了仿真。由仿真結(jié)果可以看出，天線(xiàn)在共形之后，二者S11均受到影響，產(chǎn)生一定的頻率偏移。相比較而言，微帶天線(xiàn)所受的影響比較小。在方向圖方面，縫隙天線(xiàn)的副瓣電平有明顯的增大趨勢(shì)，而微帶天線(xiàn)則表現(xiàn)為波瓣寬度增加，而且隨著柱面曲率半徑的增大，天線(xiàn)輻射特性呈向全