ku+波段宽频带双极化微带天线阵的设计

《ku+波段宽频带双极化微带天线阵的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第23卷第2期2008年4月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEV01．23，No．2April，2008文章编号1005一0388(2008)02—0276-04Ku波段宽频带双极化微带天线阵的设计王宇姜兴☆李思敏(桂林电子科技大学通信与信息工程学院，广西桂林541004I桂林电子科技大学校长办公室，广西桂林541004)摘要综合运用了口径耦合的馈电方式、不同介电常数基片及双层贴片结构展宽了微带天线的频带，设计出一种用于Ku波段双极化宽带微带天线单元。并由该单元组成了四单元微带天线阵，制作了实验

2、模型。测量的结果表明，两端口VSWR<1．5的相对阻抗带宽分别为21％和20．7％，隔离度大于17dB，与仿真结果一致。关键词Ku波段；宽带；双极化天线中图分类号TN965．2文献标志码ADesignofabroadbandanddual。polarizedmicrostriparrayantennaatKubandWANGYUJIANGXinLISi。rain(DeptofCommuniocationandInformationEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnoloigy，Gu

3、ilinGuangxi541004，ChinaOfficeofUniversityPresidents，GuilinUniversityofElectronicTechnology，GuilinGuangxi541004，China)AbstractAperture-coupledfeeding，differentdielectricconstant’Ssubstrateandthestackedpatchstructureareusedtoenhancethebandwidthofmicrostripanten—na，abroadba

4、ndanddual—polarizedmicrostripantennaunitatKubandisdesigned．Byusingtheunitdesigned，a4一elementarrayantennaisfabricatedandtested．Themeasuredresultsbynetworkanalyzershowthattherelativeimpedancebandwidthoftwoports(VSWRislessthan1．5)is21％and20．7％，respectively，andisola-tiondegr

5、eeishigherthan17dB，whicharegoodagreementwiththesimulationre—sults．KeywordsKuband；broadband；double-polarizedantenna1引言近年来，随着通信容量的不断扩大，对天线的研究朝着双极化、高带宽的方向发展。现有的一些双极化天线隔离度能达到30dB以上，但带宽较窄‘，～。为增大微带天线带宽，综合运用了口径耦合的馈电方式、不同介电常数基片及双层贴片结构设计出一种用于Ku波段宽带微带天线单元，并在此基础上设计了工作在12～14GHz的2x2微

6、带天线阵。2口径耦合技术理论分析口径耦合技术相对于其他宽频带技术有一个特别突出的优点：公共口径开在接地板上，使得馈电层与辐射层完全隔离，辐射单元采用低介电常数基片以展宽频带，馈电网络采用高介电常数薄基片以利*收稿日期：2007—01—08．基金项目：广西研究生教育创新基金资助项目(2007105950809M10)"A'E-mail：jiang_x@guet．edu．cn276万方数据第2期王宇等：Ku波段宽频带双极化微带天线阵的设计277于将场约束在馈线内。口径耦合多层微带天线等效电路图如图1所示：ZmZc开路支节图1口径耦合微带天线

7、等效电路图在模型[3’43中，槽线中心的阻抗为乙，上面两层辐射贴片相对于槽线中心处的输入阻抗为Z。黼，其导纳为y砌，开槽线相对于馈电中心的输入阻抗为乙。，其导纳为k。，微带馈线终端开路，其长度为Z。能量从馈线到槽线以及槽线到辐射贴片的耦合，可以用两个理想变压器来表示，其等效电路如图1所示。考虑到馈线传输准TEM模，在馈线两边仅有z方向电流，开在接地板上的槽线耦合到一部分能量，其能量转换比行。等于总的电流与流过缝隙电流之比：竹l—Ii／I口。导纳分量k可以由特征阻抗为Z。，波数为k。的两端短路的缝隙求出。第二个理想变压器的能量转换比可由微

8、带线上的缝隙引入的模电压变化量来计算。咒2=△WVo(1)r△V=IE。×皿·ds(2)os．式中，砜为口径电压，E为口径电场，S。为口径面积，凰为微带线归一化磁场。考虑到长为Z，的短路枝节的影响(特征阻抗