小型化基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線研究.pdf

1、作為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的重要組成部分,天線與電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢一樣,都共同朝著小型化、高性能和高集成度的方向迅猛發(fā)展?；刹▽?dǎo)背腔縫隙天線是一種新興的天線形式,它除了具有基片集成波導(dǎo)體積小、重量輕的結(jié)構(gòu)特點,損耗低、Q值高的電路特點,以及成本低、易與現(xiàn)有平面微波電路集成的制造特點以外,它還同時具有高性能、功率容量高、熱穩(wěn)定性高和結(jié)構(gòu)穩(wěn)固等自傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)縫隙天線沿襲而來的固有特點。因此小型化基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線的基礎(chǔ)應(yīng)用研究,

2、對于實現(xiàn)高性能、高集成度的現(xiàn)代微波毫米波無源器件和有源電路,不僅具有重要的理論價值還具有工程實際意義。
　　本論文以矩形、六邊形基片集成波導(dǎo)和矩形半模基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線作為研究對象,研究其小型化技術(shù),通過基片集成波導(dǎo)諧振腔體內(nèi)的高階TE或高階準(zhǔn)TM諧振模式與多縫隙結(jié)構(gòu)提高增益的技術(shù),以及通過矩形半?；刹▽?dǎo)諧振腔體與其腔體內(nèi)的110HTE和210HTE混合諧振模式擴(kuò)展天線阻抗匹配帶寬的技術(shù)。
　　首先介紹了基片集成

3、波導(dǎo)背腔縫隙天線設(shè)計的相關(guān)基礎(chǔ)理論與技術(shù)。從天線主要特征參數(shù)的簡要介紹出發(fā),以數(shù)學(xué)推導(dǎo)的形式分析了傳統(tǒng)的諧振式金屬波導(dǎo)縫隙天線的基本原理與設(shè)計方法,并對于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的基本理論及其多種形式腔體的諧振特性進(jìn)行了的簡要回顧,為小型化基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線的設(shè)計奠定了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
　　其次設(shè)計并實現(xiàn)了兩款應(yīng)用高階TE諧振模式的小型化矩形基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線。通過這兩款天線初步分析了基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線的輻射原理,通過共

4、地共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了天線的小型化,通過矩形基片集成波導(dǎo)內(nèi)高階TE諧振模式與多縫隙結(jié)構(gòu)提高了天線的增益。
　　隨后設(shè)計并實現(xiàn)了三款應(yīng)用準(zhǔn) TM諧振模式的小型化六邊形基片集成波導(dǎo)背腔縫隙天線,通過彎折變形縫隙結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了天線的小型化,起微擾作用的金屬化通孔陣列有助于激勵高階諧振模式并抑制干擾諧振模式,通過六邊形基片集成波導(dǎo)內(nèi)高階準(zhǔn)TM諧振模式與多縫隙結(jié)構(gòu)提高了天線的增益。
　　最后實現(xiàn)了兩款應(yīng)用110HTE和210HTE混合諧振模