毫米波雙極化微帶天線的設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著毫米波技術(shù)的不斷發(fā)展，毫米波系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。由于雙極化的毫米波雷達系統(tǒng)可以充分利用信號的極化信息，所以雙極化雷達系統(tǒng)成為研究熱點。本文為滿足現(xiàn)代毫米波雷達系統(tǒng)的發(fā)展要求，設(shè)計了工作于毫米波段的雙極化天線。大多數(shù)的毫米波系統(tǒng)要求天線具有低剖面、低成本、體積小等特性，所以在本文中針對微帶天線展開研究，并設(shè)計了兩類不同饋電方式的天線單元及陣列：共面波導(dǎo)饋電、縫隙耦合饋電。
　　首先，設(shè)計了結(jié)構(gòu)較簡單的共面波導(dǎo)饋電雙極化天線單

2、元，通過表面電流分布分析了天線隔離度性能差的原因，并針對隔離度問題，本文對天線單元做出改進，加入兩條平行微帶線及三個小尺寸矩形槽，使單元的端口隔離度達到-20dB。由于交叉極化的問題，再次對天線結(jié)構(gòu)做出改進，提出用短截線換掉平行微帶的方法，使得天線的交叉極化達到-20dB。同時，將缺陷接地結(jié)構(gòu)應(yīng)用到共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中進行阻抗調(diào)配，設(shè)計出了符合要求的毫米波天線單元。
　　其次，本文采用縫隙耦合饋電與埋藏式饋電相結(jié)合的方式，設(shè)計了三個天線

3、單元及一個2×2子陣天線。最先設(shè)計的仍然是結(jié)構(gòu)較簡單的天線單元，單元的相對帶寬為7％。然后分別采用共面寄生貼片和空間平行寄生貼片將天線單元的阻抗帶寬展寬為12%和20.53%。采用成對反相饋電技術(shù)設(shè)計了2×2的子陣天線，天線陣列的相對帶寬為6.13%，阻抗帶寬小于-10dB范圍內(nèi)隔離度小于-30dB，交叉極化達到-23.6dB，增益為11.5dB，天線的測試結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合，是各項指標都符合要求的毫米波雙極化天線。
　　最后