四点馈电的双极化单层微带背腔天线_周子成.pdf

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1、第45卷第1期(总第175期)火控雷达技术Vol.45No.1(Series175)2016年3月FireControlＲadarTechnologyMar.2016四点馈电的双极化单层微带背腔天线1，2111周子成何建平姚雨帆卢晓鹏(1.中国电子科技集团公司第三十八研究所，合肥230088;2.南京航空航天大学南京210016)【摘要】设计了双线极化的3单元线阵天线及其馈线网络。利用四点馈电结构提高微带贴片单元的极化纯度，加载背腔提高其工作带宽，在贴片上引入环形槽缝进一步提高阻抗匹配，采用各馈点单

2、独匹配技术消除小阵中无法忽略的边缘效应，并在馈电过渡结构上做了一系列加固设计。对两块实物的测试表明，该天线阻抗带宽超过21%，交叉极化低于－30dB，辐射效率不低于85%。本天线具有剖面低、抗振性强、架设简便等优点，具有很好的工程应用价值。关键词:双极化;微带天线;背腔天线;交叉极化+中图分类号:TN821.1;TN957.2文献标志码:A文章编号:1008-8652(2016)01-097-04AFour－PointFeedDual－PolarizationSingle－LayerMicrostr

3、ipCavity－BackedAntenna1，2111ZhouZicheng，HeJianping，YaoYufan，LuXiaopength(1．38InstituteofChinaElectronicScience＆TechnologyCorporation，Hefei230088;2．NUAA，Nanjing210016)Abstract:Athree－elementlineararrayantennawithduallinearpolarizedarrayanditsfeedlinenet

4、workisdemon-stratedinthispaper．Four－pointfeedstructureisappliedtoincreasethepolarizationpurityofmicrostrippatchel-ement，thebackcavityisloadedtoexpandbandwidth，theringgrooveisintroducedonthepatchtoenhancetheimpedancematch，techniqueofmatchingeachfeedpoin

5、tindividuallyisadoptedtoeliminatetheedgeeffectthatcannotbeignoredinsmall－scalearray，andaseriesofreinforceddesignsareappliedonthefeedlinetransitionstructure．Thetestingresultsofthetworealobjectsindicatethattheantennaimpedancebandwidthexceeds21%，crosspola

6、rizationislessthan－30dBandradiationefficiencyisbetterthan85%．Thepresentedantennaisappli-cablefortheengineeringwithlowprofile，goodanti－vibrationabilityandeasyerection．Keywords:dual－polarization;microstripantenna;cavity－backedantenna;crosspolarization0引言

7、1天线设计近年来，随着雷达与通信系统的发展，对辐射方对于线性阵列天线，为了使两个极化的波束宽式的指标要求越来越多，这也对天线设计带来更多度一致，在选择天线单元时还需考虑单元的波瓣宽的要求。为了提高系统的通信容量，常常采用双通度，如正方形的微带贴片天线形式。在方形贴片上道系统和双极化天线。交叉极化足够好的双极化天设计两个独立的馈电端口，分别激励起极化方式相线能够发送和接收两种正交极化的电磁波，使系统互正交的两种电磁波，如图1(a)所示。这种形式的在相同频带上获得的信息量提高一倍。双极化天线还具有剖面低

8、、易加工、成本低等特点。但是这种馈电方式的微带贴片天线交叉极化一般只收稿日期:2015-09-18作者简介:周子成(1983－)，男，博士研究生，主要研究方向为基于雷达应用的天线与微波系统设计。98火控雷达技术第45卷［2］有15dB左右。为了获得更高的交叉极化，可以采(1)采用多层微带结构，两层微带板之间的距离用四个馈电点来激励贴片，每个极化通道的能量均d对阻抗带宽影响明显，一般来说d≤0.1λe(λe为两匀分配到两个馈电点，并且这两个馈电点间的相位层微带板间的介质