基于LTCC技術的微波毫米波天線研究.pdf

1、天線是任何無線通信系統(tǒng)的基本組成部分，隨著無線系統(tǒng)的持續(xù)不斷發(fā)展，通信設備的集成度越來越高，其體積也越來越小，這就對天線的小型化提出了更高的要求，而應用LTCC技術則能進一步縮小天線的體積從而滿足系統(tǒng)小型化的要求。LTCC(低溫共燒陶瓷，Low-Temperature Co-fired Ceramic)以其優(yōu)良的高熱傳導率、高頻高QT、低介質(zhì)損耗、高耐溫性等特點相當適宜作為天線小型化的材料，LTCC所特有的多層立體結(jié)構(gòu)又使得天線其布局從

2、二維平面空間開始走向三維立體空間，為實現(xiàn)天線的小型化創(chuàng)造了更加有利的工藝加工條件。
　　本文首先介紹了LTCC技術的工藝流程、特點以及LTCC技術本身的優(yōu)劣勢，隨后介紹了國內(nèi)外微波毫米波LTCC天線的發(fā)展歷史及趨勢，最后闡述了本文的研究目標及指標。通過對微帶天線基本理論的分析總結(jié)出微帶天線小型化、寬頻帶、高增益的普遍方法，并結(jié)合本文研究目標總結(jié)出適合LTCC天線應用的技術。
　　本文針對Ka波段（工作中心頻率均為35GHz）

3、設計了兩種微帶天線，通過不同的設計結(jié)構(gòu)分別實現(xiàn)天線小型化、寬頻帶以及圓極化的目的。針對無線通信頻段（工作中心頻率為2.4GHz）設計了兩種貼片天線，分別實現(xiàn)天線小型化、寬頻帶和雙頻率（2.4GHz與5.8GHz）的目的，以上天線在阻抗帶寬方面均滿足設計要求。主要工作包括：
　　1、Ka波段微帶縫隙耦合寄生貼片天線：采用寄生貼片增加增益和帶寬的同時將矩形寄生貼片改為 E型并將傳統(tǒng)矩形縫隙改為 H型，實測阻抗帶寬為22.5％（31.1

4、5-39.01GHz）。為使天線增益進一步增加，將前者的天線單元設計為陣列天線，實測阻抗帶寬為12%（33.94-38.11GHz）；2、Ka波段微帶縫隙耦合圓極化天線：利用90°T型功分器相位差為90°的特點實現(xiàn)圓極化天線，實測阻抗帶寬為8.3%（33.56-36.46GHz）；3、無線通信頻段貼片天線：將傳統(tǒng)矩形貼片改為E型貼片，實現(xiàn)天線小型化和寬頻帶的功能；4、無線通信頻段雙頻天線：通過在貼片上不同位置開不同大小的兩條縫隙，在一個