基于基片集成波導(dǎo)的圓極化天線研制.pdf

1、基片集成波導(dǎo)(SIW)是近年來(lái)提出的一種可以用PCB，LTCC等工藝制造的類似于矩形金屬波導(dǎo)的新型平面導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。SIW既繼承了矩形波導(dǎo)器件的高Q值、大功率容量、低插入損耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又彌補(bǔ)矩形波導(dǎo)的立體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的不易與其他微波器件集成和體積大等缺點(diǎn)。SIW結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕、成本低、可批量生產(chǎn)。它非常適合用于微波和毫米波的集成電路及天線的設(shè)計(jì)和大規(guī)模生產(chǎn)。由于可以消除極化失配和多徑效應(yīng)，圓極化(CP)天線被廣泛用于無(wú)線通信。因此如

2、何利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)圓極化天線便成為熱門(mén)的研究方向之一。作者針對(duì)如何利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)圓極化天線，閱讀了國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解相關(guān)原理和方法，設(shè)計(jì)出了三款基于SIW的圓極化天線，作者的工作和成果可概括為：
　　1.設(shè)計(jì)了一種基于八分之一模的基片集成波導(dǎo)(EMSIW)的圓極化天線；由于SIW天線在低頻工作時(shí)，其尺寸比較大，為了減小天線的尺寸，首先設(shè)計(jì)了一個(gè)基于EMSIW的線極化單元天線，然后采用具有順序旋轉(zhuǎn)技術(shù)（SRT）的

3、饋電方法通過(guò)該饋電網(wǎng)絡(luò)對(duì)EMSIW單元天線以幅度相等且相移為90o進(jìn)行饋電，從而實(shí)現(xiàn)了天線圓極化輻射。該天線實(shí)測(cè)的10-dB的回波損耗和3-dB軸比帶寬在中心頻率5.2GHz處為10.96％(4.96GHz-5.53GHz)和21.53％(4.49GHz-5.61GHz)，該天線可運(yùn)用于無(wú)線局域網(wǎng)(5.2GHz)。
　　2.設(shè)計(jì)了一種基于四分之一模的基板集成圓柱形腔(SIWCC)的子陣列的寬帶圓極化平板天線。由于SIW天線具有高Q

4、值，導(dǎo)致它帶寬窄的缺點(diǎn)。該天線采用了SRT的方法實(shí)現(xiàn)了寬帶圓極化；該天線由兩層組成：QMSICC子陣列和由三個(gè)威爾金森功率分配器的饋電網(wǎng)絡(luò)。該天線實(shí)測(cè)的10-dB的回波損耗和3-dB軸比帶寬在中心頻率5.2GHz是40％和25.5％。該天線可運(yùn)用于無(wú)線局域網(wǎng)(5.2GHz)。
　　3.設(shè)計(jì)了一種基于SIW的帶寬增強(qiáng)型的圓極化天線。該天線同時(shí)采用了SIW的雜交模式和挖除槽下的介質(zhì)基片這兩種方法來(lái)增大天線的帶寬，使得天線能夠在5.15