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Ka波段串馈微带谐振式全向天线的设计
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2017-11-17
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1 引言
众所周知，在各种实际应用中，往往要求天线具有高增益、高功率、低旁瓣、波束控制等特性。由于天线阵可以获得这些特性，从而使得阵技术在实际中获得广泛的应用。上世纪70年代以后，随着微带天线的出现和发展，人们对微带线馈电的微带天线阵产生了浓厚的兴趣。其优点主要有：
（1）结构简单，易于制作和生产；
（2）重量轻，体积小，成本低；
（3）剖面薄，易共形；
（4）易于实现多极化、变极化和双频工作；
（5）馈电网络可以和微带天线元集成在同一介质基片上。
微带天线阵的馈电主要有并联和串联两种形式。和并馈相比，串联馈电电路简单，天线效率高，且空间利用性好。另外，按工作原理，微带天线可以分为谐振型（驻波型）和非谐振型（行波型）两类［2］。通常驻波天线为边射且效率较高。而行波天线可以设计成从后射到端射之间任一方向，但由于微带终端要接匹配负载，所以影响天线的辐射效率。本设计采取串联馈电的方式，设计一种工作在ka波段（要求35.5GHz～36GHz）的谐振式微带全向天线。
2 贴片单元与阵列的设计与仿真
因为天线工作在毫米波段，为了减小表面波的影响，故采用厚度较薄的介质基片。另外，微带贴片天线应采 用介电常数较低的基片，故采用纯聚四氟乙烯基片，其基本参数：
图1 基本贴片单元结构
众所周知，在各种实际应用中，往往要求天线具有高增益、高功率、低旁瓣、波束控制等特性。由于天线阵可以获得这些特性，从而使得阵技术在实际中获得广泛的应用。上世纪70年代以后，随着微带天线的出现和发展，人们对微带线馈电的微带天线阵产生了浓厚的兴趣。其优点主要有：
（1）结构简单，易于制作和生产；
（2）重量轻，体积小，成本低；
（3）剖面薄，易共形；
（4）易于实现多极化、变极化和双频工作；
（5）馈电网络可以和微带天线元集成在同一介质基片上。
微带天线阵的馈电主要有并联和串联两种形式。和并馈相比，串联馈电电路简单，天线效率高，且空间利用性好。另外，按工作原理，微带天线可以分为谐振型（驻波型）和非谐振型（行波型）两类［2］。通常驻波天线为边射且效率较高。而行波天线可以设计成从后射到端射之间任一方向，但由于微带终端要接匹配负载，所以影响天线的辐射效率。本设计采取串联馈电的方式，设计一种工作在ka波段（要求35.5GHz～36GHz）的谐振式微带全向天线。
2 贴片单元与阵列的设计与仿真
因为天线工作在毫米波段，为了减小表面波的影响，故采用厚度较薄的介质基片。另外，微带贴片天线应采 用介电常数较低的基片，故采用纯聚四氟乙烯基片，其基本参数：
图1 基本贴片单元结构
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