阵列原计划微带天线设计要点

编号：毕业设计(论文)说明书

题目：圆极化微带4单元阵列天线

学院：

专业：

学生姓名：

学号：

指导教师：

职称：

题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发

2012 年 6 月 5 日

摘要

圆极化天线具有一些显著的优点: 任意线极化的来波都可以由圆极化天线收到, 圆极化天线辐射的圆极化波也可以由任意极化的天线收到; 圆极化天线具有旋向正交性, 圆极化波入射到对称目标反射波变为反旋向等。正是由于这些特点使圆极化天线具有较强的抗干扰能力, 已经被广泛地应用于电子侦察和干扰,通信和雷达的极化分集工作和电子对抗等领域。

目录

第一章微带天线简介 ............................. 错误!未定义书签。

§1.1微带天线的发展............................. 错误!未定义书签。

§1.2微带天线的定义和结构....................... 错误!未定义书签。

§1.3微带天线的优缺点........................... 错误!未定义书签。

§1.4微带天线的应用 (6)

第二章微带天线的辐射原理与分析方法.............. 错误!未定义书签。

§2.1微带天线的辐射原理......................... 错误!未定义书签。

§2.2微带天线的分析方法......................... 错误!未定义书签。

§2.2.1 传输线模型法 (8)

§2.2.2 空腔模型法........................... 错误!未定义书签。

§2.2.3 积分方程法........................... 错误!未定义书签。

§2.3微带天线的馈电方法......................... 错误!未定义书签。

第三章圆极化微带天线单元的设计与仿真............ 错误!未定义书签。

§3.1A NSOFT HFSS高频仿真软件的介绍............... 错误!未定义书签。

§3.2微带天线圆极化技术 (14)

§3.2.1 圆极化天线的原理..................... 错误!未定义书签。

§3.2.2 圆极化实现技术 (15)

第四章圆极化微带4单元阵列天线的设计与仿真...... 错误!未定义书签。

§4.1圆极化微带天线单元的设计与仿真............. 错误!未定义书签。

§4.1.1圆极化微带天线单元的设计仿真......... 错误!未定义书签。

§4.1.2天线单元轴比的优化................... 错误!未定义书签。

§4.2馈电网络的仿真与设计....................... 错误!未定义书签。

§4.2.1两路微带等功率分配器的设计与仿真..........错误!未定义书签。

§4.2.2连续旋转馈电网络............................错误!未定义书签。

§4.3圆极化阵列天线模型的设计与仿真 ............. 错误!未定义书签。

§4.3.1阵列天线的创建与仿真................错误!未定义书签。

§4.3.2阵列天线的优化设计................错误!未定义书签。

第五章结论

致谢........................................... 错误!未定义书签。

参考文献错误!未定义书签。

第一章微带天线简介

1.1 微带天线的发展

微带天线的概念早在1953年就已经提出了，但并未引起工程界的重视。在五十年代和六十年代只有一些零星的研究。真正的发展和实用是在七十年代。由于微波集成技术的发展以及各种低耗介质材料的出现，微带天线的制作得到了工艺保证；而空间技术的发展又迫切需要低剖面的天线元。1970年出现了第一批实用的微带天线。1979年在美国新墨西哥大学举行了微带天线专题国际会议，1981年IEEE天线于传播会刊在一月号上刊登了微带天线专集。这以后，微带天线的研究有了迅猛的发展，新形式和新性能的微带天线不断涌现，发表了大量的学术论文和研究报告，召开了专题会议和出版专集。这表明微带天线终于成为天线研究中的一个重要课题，受到各方面的关注。由于独特的结构和多样化的性能，它必将在广阔的波段内的各种无线电设备上得到越来越多的应用。

1.2 微带天线的结构与分类

微带天线(microstrip antenna)是指在一个薄介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀方法制成一定形状的金属贴片，利用微带线或同轴探针对贴片馈电构成的天线。由于它利用微带线或同轴线等馈线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。因此，微带天线也可以看作一种缝隙天线。通常介质基片的厚度与波长相比是很小的。因而它实现了小型化，属于微小天线的一类。

导体贴片一般是规则形状的面积单元，如矩形，圆形，或圆环形薄片等，也可以是窄长条形的薄片振子（偶极子）。由这两种单元形成的微带天线分别称为微带贴片天线和微带振子天线。微带天线的另一种形式是利用微带线的某种形变（如弯曲、直角弯头）来形成辐射，称之为微带线形天线，第三种形式的微带天线因为沿线传输行波，又称之为微带行波天线。微带天线的第四种形式是利用开在接地板上的缝隙，由介质基片的另一侧的微带线或其他馈线（如槽线）对其馈电，称之为微带缝隙天线。由各种微带辐射单元可构成多种多样的阵列天线，如微带贴片阵天线，微带振子阵天线等等。

1.3 微带天线的优缺点

1.与普通微波天线相比，微带天线有如下优点：

（1）剖面薄，体积小，重量轻，能与载体共形，并且除了在馈电点外要开出引线孔外，不破坏载体的机械结构，这对于高速飞行器特别有利。

（2）电性能多样化。不同设计的微带元，其最大辐射方向可以从边射到端射