双频段双极化微带天线阵列设计

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1、第31卷第4期微波学报Vol．31No．42015年8月JOUＲNALOFMICＲOWAVESAug．2015文章编号:1005-6122(2015)04-0016-04DOI:10．14183/j．cnki．1005-6122．201504003双频段双极化微带天线阵列设计赵璐(中国电子科技集团公司第十研究所，成都610036)摘要:设计了一种双频段双极化的阵列天线。该阵列天线采用多层微带天线形式，七层结构，通过口径耦合和微带线边馈两种馈电方式实现双线极化，在辐射贴片上方增加寄生贴片以扩展带宽，实现双频段。天线工作在12．25～12．75GHz及14

2、～14．5GHz，实测增益18dB左右，隔离度大于40dB。该天线剖面低，重量轻，可作为子阵组成更大规模的双频段双极化阵列。关键词:多层微带天线，双频段，双极化DesignoftheDual-BandDual-PolarizedMicrostripArrayZHAOLuth(The10ＲesearchInstituteofElectronicsTechnologyCorporationofChina，Chengdu610036，China)Abstract:Adual-banddual-polarizedarrayisintroducedinthisp

3、aper．Itisamicrostriparraywithsevenlayersandhastheadvantagesinlightweightandlowprofile．Theduallinearpolarizationisrealizedbyaperturecouplingandmicrostriplinefeeding．Andthedualbandsarerealizedbyaddingparasiticpatchonthemainpatch．Theoperatingfrequenciesare12．25～12．75GHzand14～14．5GH

4、zrespectively．Theisolationbetweenthetwoportsisbetterthan40dBacrosstheentireoperatingbandwidth．Themeasuredgainisabout18dBi．Thisantennacanbeusedassubarraytofabricatelarge-scaledual-banddual-polarizedarray．Keywords:multilayermicrostripantenna，dual-band，dual-polarized装其它有源模块，不利于系统集成

5、。为了减少背向引言辐射，文献［5-6］在距离微带线1/4波长的位置增设随着通信容量的不断增大，具有双极化性能的了地板，但使得整个天线的厚度和重量大大增加。天线的应用需求不断增加，特别是在机载等需要轻本文介绍了一种双频段双极化的多层板结构微薄天线的平台上，具有双极化特性的微带天线更具带阵列天线。该天线工作在Ku频段，两极化均采有独特的优势。它剖面低、体积小、重量轻、可与载用带状线网络馈电，每个极化各占一层，通过金属地［1］体表面共形。并且微带天线的平面几何结构可隔离，将两极化间隔离度提高到了40dB以上。天以与传输线、功分器等一起印制在同一印制板上，减线

6、背向为金属地结构，可随意集成其它模块而不影小了天线所占用的体积。响天线性能，大大增加了整体设备结构设计的灵活常见的微带型双极化天线通常采用微带线耦合性。通过高温压合的印制板新工艺，能量在层与层［2-5］馈电的方式，印制板层数较少，两根微带线透过之间转换灵活，没有了原本多层印制板压合工艺压地板上的双缝隙对天线单元进行馈电。参考文献中合次数与不能任意层互连的限制。整个天线仅普遍给出的是2排的阵列，两个极化的馈电网络在5mm厚，重70g，可组成更大规模的天线阵，利于天同一层，分别布在辐射单元的两侧。如果阵列规模线集成及安装。再大，馈电网络会很难排布，两个极化

7、之间的耦合也1天线单元分析与设计会大大增加。文献中的天线背面采用的都是微带线形式，天线背向辐射大，同时也不可能在天线背面安天线单元采用矩形贴片形式，通过耦合和微带收稿日期:2014-08-18;修回日期:2015-01-06第31卷第4期赵璐:双频段双极化微带天线阵列设计17线边馈馈电。图1为天线单元的结构分解图。此多被截止，从而避免了天线性能的恶化。金属柱也通层微带天线共由7层金属图案构成。如图1所示从过多层板上的金属化过孔来实现。上至下，第一层为寄生辐射层，方形的贴片单元通过天线介质材料选用AＲLON公司的CLTE－XT，寄生方式悬置在微带贴片天线

8、上方;第二层为微带介电常数2．94。辐射贴片和寄生贴片之间距离贴片层，也采用方形贴片形式;第三