基于基片集成波導技術Ka波段圓極化天線設計.pdf

1、隨著電磁學理論的不斷發(fā)展，在實際工程應用中對各種有源無源微波器件的電性能、物理性能的要求越來越嚴格。微波領域內的應用正向著小型化、輕量化、高集成化發(fā)展。在頻率較高的Ka波段，傳統(tǒng)的矩形波導結構體積大、加工復雜、生產周期長、生產成本高，而微帶傳輸線則具有損耗較大、功率容量小等缺點，這些都限制了天線及其饋電系統(tǒng)在Ka波段批量化、小型化及高集成化的發(fā)展。
　　借助于21世紀初新興的基片集成波導技術，上述傳統(tǒng)傳輸線的缺點得以改善?；?/p>

2、波導結構具有微帶傳輸線的低剖面、小體積、易于加工的優(yōu)點，又具備波導結構的低損耗、高功率容量等優(yōu)勢，這使得基片集成波導結構可以被有效地組裝集成于基片片載系統(tǒng)中，為天線及饋電系統(tǒng)向輕量化、高集成化發(fā)展提供了一個可行的解決方案。
　　本文主要研究了基于基片集成波導技術的Ka波段圓極化天線，研究成果簡要概括如下：
　　首先研究了一種低剖面、小型化、易于集成的圓極化天線，天線由兩層介質組成，下層介質基片分布有基片集成波導結構的饋電系統(tǒng)

3、，上層介質表面分布有一個矩形輻射貼片，通過正交 H縫隙耦合的方式實現(xiàn)圓極化波的輻射。天線的高度為1.7mm，軸比帶寬為28.4-29GHz，增益為8.55dBic。
　　其次，采用了在兩層介質中間增加空氣層的方法展寬軸比帶寬。仿真結果證明增加空氣層的方法可以有效展寬天線的軸比帶寬，改進后的天線高度為2.56mm，軸比帶寬為26.5-28.9GHz，增益為8.42dBic。
　　最后，基于該天線單元設計了一個四元天線陣列，為提