H形缝隙耦合双极化微带天线阵设计分析.PDFVIP

H形缝隙耦合双极化微带天线阵设计分析 林 铮 李伟明 任 武 薛正辉 北京理工大学信息与电子学院，北京100081 摘要：设计并仿真了一种基于H形缝隙耦合馈电，工作在Ku波段的微带双极化天线，并进行了4单元平面组阵。4 单元阵实现的指标：驻波小于2的相对带宽达到8.2％，双极化端口隔离度达-32dB，交叉极化达-23.5dB，方向图前后比 达-28dB，增益达到15dB，3dB增益带宽达23.2％，并且两种极化下天线方向图有较好的一致性。天线采用多层结构，减 小了天线尺寸，并且两组馈电在不同夹层的设计使得进一步组阵变得便利，适应了双极化合成孔径雷达及抗多径干扰高 的移动通信系统的需要。 关键词：微带天线；双极化；缝隙耦合 DesignAndAnalysisOfDualLinearPolarizationH-shaped Apertures-coupledMicrostripAntennaArray REN Wu LINZhengLIWei-ming XueZheng-hui BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China Abstract:DesignandanalysisofaduallinearpolarizationmicrostripantennawhichiscoupledbytwoH-shapedapertures ispresentedinthispaper.Also,akindof4-unitsplaneantennaarrayisdesigned.The4-unitsantennaarrayhasreachedthe followingguidelines:TheVSWRbandwidthofproposedantennais8.2％,andtheisolationoftwoportsis-32dB.The cross-polarizationisolationis-23.5dB,andthefront-to-backratiooftheantennaradiationis-28dB,andtheantennagainis 15dB.Thoseresultsindicatesthattheproposedantennarealizeagoodperformanceduallinearpolarizationmicrostripantenna array. Keywords:microstripantenna;Duallinearpolarization;apertures-coupled 微波学报 2012年8月 配，使得宽频谐振成为可能。贴片和H缝隙的尺 2．2驻波与端口隔离度 寸见图2，各个符号数值如表1(单位：mm)。 天线的S参数如图5(a)所示。两个端口的均 L h—————————————一 8．2％。因为缝隙耦合的引入，使得同时存在贴片 和缝隙两个谐振器，当两个谐振器的工作频点相 邻近时，就组合成为了一个频带较宽的谐振频带。 T●●●●●，●●●^●，●，●●●l 从而缝隙耦合馈电对频带的展宽效果得到体现。 图2天线单元H缝隙结构图 表1天线单元尺寸 符号 L La Ha Ga 尺寸 7．2 2．65 2．65 0．65 符号 勋 Ta Lb Hb 尺寸 0．2 1．2 2．6 2．65 (a)天线驻波特性值 符号 Gb 、帕 n Fa／Fb ■mm咖h童