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正文摘录:

邓淑英：X波段低损耗查堂蕉缨鲎堕到丞垡逞让X波段低损耗高增益微带阵列天线设计邓淑英(中国电子科技集团公司第39研究所陕西西安710065)摘要：主要阐述了一个新颖的X波段4×4单元微带阵列天线的设计方法。阵歹11天线辐射单元采用空气介质的微带贴片天线.辐射效率高；阵列天线的馈线网络采用低损耗的空气带状线形式.降低了馈线损耗。详细给出了微带贴片天线设计公式和阵列天线阵间距的选择。阵列天线性能优良，已成功地应用到某X波段光电雷达项目中。关键词：X波段；低损耗；高增益；4×4单元；微带阵列天线中图分类号：TN41.TP33文献标识码：B文章编号：1004—373X(2006)17—076—02DesignofX—bandLowLossandHighGainMicrostripArrayAntennaDENGShuying(No.39thRescarchInstItue.ChinaElectronicTechnologyGroupCorporation.Xi’a11·710065·China)Abstract：AnovelX—bandmicrostriparrayantennaispresentedinthepaper，whichis4×4elements.Theradiatingele—rnentofarravantennaisairdielectricmicrostrippatchantenna，whichhashighefficiency，andthefeednetworkislowlossairstriD，whichcanreducethe10ssofthefeedline.Thedesignequationofthemicrostrippatchantennaandtheelementgapofthearravantennahavebeengiven.Theantennahasgoodperformance，itisusedintheequipmentoftheX—haridlight—dee—trieradar.Keywords：X—band；lowloss；highgain；4X4elements；microstriparrayantennaI引言微带阵列天线具有体积小、重量轻、制作简单、安装方便、外观美观等优点，而且受风和雨雪的影响较小，因此深受用户的欢迎。目前，阵列天线已成功地应用于机载雷达、卫星通信、移动通信和卫星电视系统。微带天线的主要缺点是频带窄、介质损耗大。特别是对于高的频率，他的不足尤为明显。因此，在高频工作状态，寻找一种低损耗高性能的微带天线形式甚为重要。微带天线的单元增益一般只有6～8dB，为了获得更大的增益，或为了实现特定的方向性.常采用由微带辐射元组成的微带阵列天线。随着工作频率的提高，微带阵列天线的馈线损耗是微带阵列天线辐射效率低的主要原因。因此，降低馈线损耗是解决微带天线在高频应用的主要途径。在某光电雷达工程中，收发天线子阵采用了新颖的4×4单元微带阵列天线形式。微带阵列天线的辐射单元为空气微带贴片天线，提高了天线的效率；同时馈线网络采用空气带状线形式，大大降低了天线的馈线损耗。2辐射单元2.1辐射单元的选取辐射单元是阵列天线的基础，辐射单元形式最终决定收稿日期：2006—05—1976了阵列天线的电气性能及阵列天线的可实现性。因此，在选择辐射单元时，既要考虑单元天线的增益.又要考虑天线的横向尺寸及：[艺性。一般可选择下面几种天线单元：(1)矩形微带天线单元；(2)有寄生元双层微带单元；(3)微带折合振子；(4)口径耦合微带天线；(5)波导口辐射单元。通过计算机仿真设计和实验研制，确定了口径耦合微带贴片天线作为4×4单元阵列天线的辐射单元.同时馈线网络采用空气带状线形式，这样可以大大减小馈线损耗。口径耦合微带天线结构形式如阔1所示。2.2微带贴片天线的理论设计分析微带天线的最简单丽又适合某些工程应用的理论模型是传输线模型。该模型将矩形微带贴片看成为场沿横向(a边)没有变化的传输线谐振器。场沿纵向(b边)成驻波变化，辐射主要由两开路端处的边缘场产生。微带贴片天线分析示意图如图2所示。天线贴片宽度a的大小影响着微带天线的方向性函数、辐射电阻和输入电阻，从而影响频带宽度和辐射效率。当n大于下式时，微带贴片天线将可能产生高次模，引起场的畸变。