基于基片集成波导的多波束天线的分析

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3、广泛的应用，但是随着当今微波电路和微电子技术的飞速进步，整个系统做的更加复杂同时集成度也更高，传统形式的多波束天线使得整个系统的简单化、轻量化和集成化的要求越来越难以被实现；且随着毫米波、太赫兹频段的兴起，传统的微带线、共面波导、带状线等平面电路因其较高的损耗已经难以保证天线的性能，所以我们需要找到一种合适的方法来实现多波束天线，所以近年来提出的基片集成波导（SubstrateIntegratedWaveguide，SIW）技术作为一种能够解决上述性能和结构两方面要求的新技术迅速被关注。因此，本文主要围绕SIW技术

4、来研究和学习多波束天线。首先介绍了SIW技术的基本原理及其分析方法，同时为了实现与平面电路之间的连接，研究了两部分结构的过渡转换器，并根据理论和分析方法实现了一款共面渐变线形式的转换器，然后为了实现对辐射单元的馈电信号相位以及幅度的调整从而达到改变空间波束指向的目的，我们对SIW移相器的基本原理和分析方法进行了学习并设计了45°和80°的移相器实例；紧接着学习了SIW缝隙天线的基本理论以及其设计流程并给出了通过理论的支持所实现的一款SIW缝隙天线。其次，为了实现多波束功能对最经典形式的的波束成型网络-罗德曼透镜进行

5、了介绍，并介绍了几何光学法分析罗德曼透镜，紧接着用该方法设计了基于SIW形式的罗德曼透镜并给出了建模过程和仿真分析结果。最后通过将基于基片集成波导形式的罗德曼透镜、移相器和缝隙阵列辐射单元集成在一起从而构成了多波束天线，并给出了该天线的最终结构及其结果并对部分结构对天线性能的影响做了研究。仿真结果表明该基于基片集成波导结构的多波束天线实现了驻波VSWR≤2、天线增益Gain≥15dB、天线副瓣≤-10dB和±25°之间7个波束的波束扫描功能。关键词：多波束，基片集成波导，移相器，缝隙阵列，罗德曼透镜I万方数据西安电

6、子科技大学硕士学位论文II万方数据ABSTRACTABSTRACTAsatechniquetoimprovetherateofcommnucation,thecapacityofcommunicationchannel,andmaximizetheuseofspectrumresources,themulti-beamtechnologyhasbeenwidelyused.However,withrapiddevelopmentofmicrowavecircuitandmicro-electronictechniq

7、ue,ithasbecomeincreasinglydifficulttoachievetherequirementsofsimplification,lightweightandintegrationforthetraditionalformsofmulti-beamantenna.WithmillimeterwavesandthebandofTHzbeingincreasinglyfocused,thenormalplanecircuitsuchasmicrostrip,CPW,andstriplinecann

8、otmeettheantennaperformancebecauseofhighloss.Soitisnecessarytofindasuitablewaytoachievethemulti-beamantenna.Itwasquicklynoticedthatthenewtechnologyofsubstrateintegratedwaveguide(SI