一種S波段寬帶微帶貼片天線陣列的設計
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第一級阻抗變換段長度為16 mm，微帶線寬度為2．4 mm；第二級阻抗變換段長度為15 mm，微帶線寬度為0．89 mm。圖6為該微帶T型功分器的反射系數曲線圖，可以看出采用了兩級阻抗變換段的微帶T型功分器在較寬的工作頻帶內保持了較小的反射系數。研究表明：當d／λ0(d為陣元之間的間距，λ0為中心頻率點的波長)取0．7～0．8時，增益和方向系數達到最佳。文中天線陣元之間的間距取84 mm，約0．7λ0。此外，設計中饋線轉彎處均采用45°彎角，并充分考慮了饋電網絡中不必要的輻射和損耗對天線增益帶來的影響。
基于以上設計，利用電磁仿真軟件CST對該天線陣列進行了仿真和優化。
圖7給出了陣列端口的駐波比。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159513.htm
圖8給出了中心頻率點處陣列的實際增益方向圖。
圖9給出了交叉極化電平隨頻率變化曲線。
以上仿真結果表明：該天線陣實際增益達到11．9 dB；在2．27～2．78 GHz頻率范圍內VSWR小于2，相對帶寬為20．4％；在此頻率范圍內E面交叉極化電平小于-27 dB，H面交叉極化電平小于-26 dB；在中心頻率點處E面交叉極化電平為-31 dB，H面交叉極化電平小于-29 dB。由此可見，該天線陣列具有寬頻帶、低交叉極化等優良性能。
3 結論
微帶天線的主要缺點是頻帶較窄，獲得較寬的工作頻帶一直是該領域研究中的一個難點。本文綜合運用口徑耦合理論、層疊貼片結構設計了一種寬帶微帶貼片天線單元及兩元陣列結構。口徑耦合的饋電方式以及層疊貼片天線結構可以獲得較寬的頻帶。仿真結果證明該微帶天線陣列具有寬頻帶、低交叉極化等優良性能，有良好的應用前景。
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