36GHz微帶貼片天線陣列設(shè)計(jì).pdf

1、本文根據(jù)相應(yīng)的指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了一款工作頻率在36GHz的16單元(4×4)線極化矩形微帶貼片天線陣列。主要研究內(nèi)容分為三個(gè)部分： ⑴根據(jù)指標(biāo)要求選取介質(zhì)基板的材料并確定其初步尺寸。依據(jù)通用性和實(shí)用性原則，選取Rogers RT/duroid5880(tm)為介質(zhì)基板材料，利用傳輸線逐級匹配的方法保證50歐姆的特性阻抗，并確定貼片的厚度為0.0178mm，材料為銅質(zhì)。利用空腔模型理論和經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)單個(gè)貼片的結(jié)構(gòu)尺寸，然后用HFSS

2、軟件對其進(jìn)行模擬仿真。通過該軟件的掃頻功能，分別對各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，從而確定比較精確的尺寸數(shù)據(jù)，并得出天線增益、電壓駐波比、特性阻抗和S參數(shù)等的仿真圖形。 ⑵根據(jù)前面設(shè)計(jì)結(jié)果對四單元貼片陣列進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)簡單、加工方便的原則，將優(yōu)化后的單個(gè)貼片以四個(gè)并聯(lián)側(cè)饋的形式組建四單元基本陣列。由于是線極化天線，可以忽略輸入信號(hào)的相位影響。由于上下兩層二單元貼片對稱的特點(diǎn)，主要就是對一級饋線曲變和二、三級饋線尺寸的設(shè)計(jì)。由于采用并聯(lián)結(jié)

3、構(gòu)，根據(jù)傳輸線理論利用逐級匹配原則，二、三級饋線的具體尺寸可由一級饋線的尺寸粗略得到。并且注意由于饋點(diǎn)的位置不同，上下兩層饋線的具體尺寸略有差異。然后通過模擬仿真對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行掃頻并優(yōu)化，得到更為理想的結(jié)果。 ⑶在四單元基本貼片陣列的基礎(chǔ)上，參照指標(biāo)要求并根據(jù)前面設(shè)計(jì)的相關(guān)尺寸和基本步驟，通過對四單元貼片陣列的并聯(lián)疊加，得到了十六元微帶貼片天線。并通過計(jì)算和仿真，對五至九級饋線的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，從而得到精確的結(jié)構(gòu)尺寸。并通過仿真，