天线年会论文

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1、一种基于CPW馈电的宽带共形天线的设计韩振平1钱祖平1,2刘宗全1（解放军理工大学通信工程学院，南京210007）1（东南大学毫米波国家重点实验室，南京210096）215895978982@163.com摘要：本文首先设计了一种宽带宽缝隙平面天线，采用共面波导方式（CPW）馈电，仿真结果表明平面天线的的阻抗带宽（S11≤10dB）覆盖7.2～9.2GHz，中心频率为8GHz，辐射特性稳定。使之与柱体共形，共形后天线的谐振点向右偏移，阻抗带宽覆盖8～10GHz，天线定向辐射增强，最大增益可达5.1dB，辐射特性稳定。天线的结构简单，易于

2、和载体共形。关键词：宽频带，薄介质板，共面波导馈电，宽缝隙天线，共形DesignofaWidebandConformalAntennaBasedonCPW-fedHANZhen-ping1，QIANZu-ping1,2，LIUZong-quan1（InstituteofCommunicationEngineering，PLAUniversityofscience&technology，Nanjing210007）1（NationalLaboratoryofMillimeter-wave，SoutheastUniversity，Nanji

3、ng210096）2Abstract:Inthispaper，awidebandwideapertureantennausingthinsubstratewasproposed.Theantennaisfedbycoplanarwaveguide（CPW）.Thesimulatedresultsshowitsimpedancebandwidthcoversfrom7.2~9.2GHzandithasstableradiationcapability.Thentheplanarantennawasmountedonthecylindera

4、ndtheresonantfrequencyrisesandtheimpedancebandwidthisfrom8～10GHz.Itsdirectionalradiationperformancegetsintensitywiththemaximumgainis5.1dBandtheradiationisstable.Itssizeissmallandithassimplestructure，itcanbeconformedtomountinghostseasily.Keywords:wideband;thinsubstrate;co

5、planarwaveguidefed;wideapertureantenna;conformal·1225·1引言共形天线可与飞机、火箭、导弹、舰船、车辆等移动载体共形，即节省空间又具有较小的雷达散射截面（RCS）和良好的空气动力学性能。已广泛应用于电子战、雷达、导航、通信等领域。由于现代作战飞机要完成多功能任务，往往需要安装工作在不同频段的天线，而天线数量的增多会对飞机产生额外的空气阻力，还会产生天线耦合以及电磁兼容等问题，提高了设备的成本和复杂度。宽频带共形天线可以很好的解决这些问题，已经受到了越来越多的研究人员的关注，但相应的研究

6、成果却很少。共面波导馈电的印刷宽缝隙天线是目前研究的热点。该类天线是利用共面波导导带作为馈源对缝隙进行激励，采用不同的缝隙或者馈源结构，可以获得很宽的阻抗带宽。采用内导带开路馈电，可得30％的驻波比带宽[2]，共面波导内导带伸出的部分变宽，调节矩形贴片的宽度、长度以及贴片与缝隙的距离，可获得约60％的带宽[3]，而圆形贴片作馈源的共面波导馈电宽缝隙天线，天线的驻波比带宽可增大到143％[4]；用椭圆形贴片替代圆形贴片，可使天线的覆盖频率范围达1．3～20GHz以上[5]。本文结合CPW馈电宽缝隙印刷天线的优点，设计了一种工作于7.2～9

7、.2GHz的CPW馈电的宽带宽缝隙天线。体积小，剖面低，易于共形。为下一步共形天线展宽频带以及阵列的研究打下了很好的基础。·1225·2平面宽缝隙天线结构设计天线结构如图1所示，共面波导内导带终端开路，作为馈源对缝隙进行激励。天线的缝隙结构等效于一个匹配网络，通过调节导带的长度L1，缝隙长度L2、L3，导带与地板的窄缝隙g，可以达到良好的阻抗匹配。微调宽缝隙的尺寸W、W1，可以调整谐振点的位置。图1平面天线结构示意图共面波导的特性阻抗由介质基片的厚度h，相对介电常数εr，馈电导带的宽度w，导带与金属地板之间的缝隙间隔g等参数共同决定。为

8、实现50欧姆阻抗匹配，由文献[6]中的公式计算导带宽度w为0.35mm。介质板选择相对介电常数εr=2.55的F4B-2型介质板，厚度h=0.2mm。基于设计的要求，中心频率f0=8.0GHz，经计算得到W