一种毫米波频段低剖面双极化天线

针对毫米波通信天线小型化、大带宽和高增益的迫切需求,提出了一种低剖面双极化天线。该双极化天线通过在基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的H面喇叭天线表面集成基于微带缝隙的Vivaldi天线实现双极化辐射性能。其中,H面喇叭天线辐射垂直极化电磁波,Vivaldi天线辐射水平极化电磁波。为了改善阻抗匹配性能,同时提升天线方向性,SIW喇叭天线口面加载了介质透镜。测试结果表明,所设计的双极化天线在21~25.5 GHz回波损耗优于10 dB,2个输入端口间的隔离度高于29 dB。在工作频段内,天线垂直极化的最大增益为5.2 dBi,水平极化的最大增益为8.2 dBi。天线的整体尺寸为40 mm×16 mm×2.8 mm。

基于基板集成波导喇叭天线的研究

基板集成波导(SIW)因具有加工容易、传播损失小等特点在微波天线领域广受关注,常被作为雷达天线设计的主要方式之一。这种SIW的天线设计采用超低损耗的PCB材料,降低损耗增大天线辐射。以基于基板集成波导的喇叭天线作为解析对象,探讨了几种喇叭天线的开口形状,旨在实现更高的天线增益。对SIW天线进行解析时,针对导体圆柱产生的电磁散乱波采用了基于全域基函数的矩量法(MoM)。通过对整个波导通路的分析,研究了喇叭内部的电磁波分布情况,并基于此探讨了喇叭天线形状对天线增益的影响。结果表明:类抛物线形的喇叭天线比传统的喇叭天线具有更好的天线增益。