基于MEMS硅基底L波段微帶天線的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、空中通信節(jié)點(diǎn)技術(shù)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要的支撐技術(shù)，該技術(shù)先進(jìn)與否，直接影響著戰(zhàn)斗力的強(qiáng)弱，所以空中通信節(jié)點(diǎn)技術(shù)一直是軍隊(duì)急需。當(dāng)今，空中通信節(jié)點(diǎn)設(shè)備的輕型化是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。而于二十世紀(jì)九十年代起發(fā)展起來的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)，為空中通信節(jié)點(diǎn)設(shè)備的輕型化提供了新的方向。MEMS技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一是用于射頻通信領(lǐng)域，可將目前難以集成的分立器件與電路芯片一起集成為輕、薄、小的芯片系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)可將微帶天線與 RF-M

2、EMS開關(guān)、射頻前端集成在一起，這樣就減小了系統(tǒng)的體積，達(dá)到了空中通信節(jié)點(diǎn)輕型化的目的。將MEMS應(yīng)用于微帶天線領(lǐng)域，已經(jīng)成為微帶天線發(fā)展的一個(gè)新的領(lǐng)域，前景十分廣闊。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)與微電子技術(shù)和精密加工技術(shù)的相互結(jié)合，合理使用，所制作的RF-MEMS天線與一般傳統(tǒng)形式加工的微帶天線相比，在幾何尺寸、功能、物理性能、價(jià)格等許多方面都擁有無與倫比的優(yōu)勢，是未來技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
　　本課題來源于“十一五”軍事預(yù)研項(xiàng)目“

3、輕型空中通信節(jié)點(diǎn)技術(shù)”，是在X與C波段的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)L波段的微帶天線。L波段的頻率范圍是1GHz-2GHz，本文所設(shè)計(jì)的微帶天線中心頻率為1.9GHz，利用經(jīng)典理論與公式設(shè)計(jì)了工作于L頻段，中心頻率為1.9GHz，帶寬大于80MHz的基于MEMS硅基底微帶天線。與C波段、X波段相比，L波段所設(shè)計(jì)的微帶天線的最大的問題在于，由于其頻率小，按照矩形微帶天線設(shè)計(jì)的尺寸相對(duì)較大。由于硅的尺寸的限制，所設(shè)計(jì)的微帶天線在現(xiàn)有的硅的尺寸上來講，很難做到

4、與C/X波段微帶天線集成，所以小型化就是L波段微帶天線研究的重點(diǎn)。本文采用了曲流的方式對(duì)微帶天線進(jìn)行小型化處理，設(shè)計(jì)了2種不同方式的曲流模型，對(duì)其進(jìn)行仿真比較，最后采用了曲流與銷釘加載相結(jié)合的方式完成了基于MEMS硅基底L波段微帶天線單元的設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的L波段微帶天線單元尺寸降低至原尺寸的18％，貼片尺寸降低至16%。由于設(shè)計(jì)的微帶天線單元的功率和增益難以滿足項(xiàng)目的需求，所以設(shè)計(jì)了微帶天線陣列。根據(jù)項(xiàng)目的要求，計(jì)算了微帶天線陣列需要的數(shù)