● 摘要
由于微带天线和印刷贴片天线具有体积小、重量轻、低剖面、易于与有源器件和微波电路集成的特点，目前广泛应用于雷达、卫星通信、移动无线通信、以及各种通信设备当中。但微带天线本身具有高品质因数、窄频带、低效率等缺点，大大限制了它们的应用。本文对UWB微带天线和一种双圆极化多层微带阵列天线做了新的设计、研究和分析，并完成了实验验证。本论文工作主要包括：1. 采用圆形贴片与T形开放地板槽之间的过渡设计，并采用微带线的馈电方式，达到了UWB所规定的带宽。通过优化相关的结构和参数，该天线产生了更宽的频带。本文对天线各个参数的变化进行了仔细的分析，阐述了它们对天线性能的影响。最终得到的结果是，该天线可得到10GHz的绝对带宽（2.5-12.5GHz），其中心频率为7.5GHz，相对带宽达133.3%。2. 设计了一种适合具有带阻特性的UWB单极天线。该天线采用部分接地结构与对称E形贴片槽结构，并采用微带线的馈电方式，在达到UWB所规定的带宽的同时，实现在5.2GHz附近实现阻带，减少与WLAN的相互干扰。本文对天线主要参数的变化进行了仔细分析，阐述了它们对天线性能的影响。仿真和实验结果表明，对称E形贴片结构是引入带阻特性的有效结构。3. 提出了一种满足C波段卫星通信用256单元双圆极化微带方阵天线结构。该天线借助于3dB分支线耦合器实现双圆极化。天线将左旋圆极化馈电层和右旋圆极化馈电层相互分离，这既是整个阵列布线的要求，也有助于提高两极化端口的隔离度。实际测试证明，该结构完全适合设计的需要，并且该结构的设计方法也可推广到其它频段的双极化二维阵列中。