波导缝隙耦合馈电微带天线阵的设计与仿真

"一种波导缝隙耦合馈电的微带天线阵 (2010年) - 青岛大学学报（自然科学版），李进杰，徐坤" 这篇论文介绍了一种创新的微带天线阵设计，主要关注的是如何通过波导缝隙耦合馈电的方式来提高天线性能和效率。这种天线阵采用了矩形波导的宽边纵向缝隙，与微带线结构相结合，用于馈电串馈的微带贴片线阵，从而形成一个二维平面阵列。设计过程中，研究者利用了CST（Computer Simulation Technology）软件进行仿真设计，这是一种广泛使用的电磁场模拟工具，能够精确预测天线的性能。 微带天线因其小巧、轻便、低剖面以及易于制造的特性，在雷达和通信系统中有着广泛应用。为了提升增益，通常需要将单个天线单元组合成天线阵。文章中提到，微带天线阵的馈电方式可以分为共面馈电和非共面馈电，共面馈电包括并联和串联两种，而非共面馈电则通过缝隙或探针来耦合能量。然而，传统的微带线馈电网络由于介质损耗、导体损耗和辐射损耗，导致效率相对较低。 在这种背景下，论文提出了波导缝隙耦合馈电的微带天线阵。这种新型设计相比于传统的微带线馈电天线阵，具有更低的损耗、更高的效率，并且易于实现幅度加权，同时馈电网络与辐射体之间的隔离效果更佳。与波导缝隙天线相比，它减轻了重量，降低了成本。文章中的结构示意图显示，微带贴片线阵通过串联馈电，然后由波导横向连接，波导上壁上的偏置缝隙与微带线形成耦合，实现能量传输。 实验部分，研究者制作了一个16×16单元的X波段天线阵，并进行了实际测量，验证了这种设计方法的正确性和有效性。X波段通常指的是频率范围在8-12 GHz，这一频段在雷达和通信系统中有重要应用。通过实测结果，论文进一步证明了波导缝隙耦合馈电方法在提高微带天线阵效率方面的优势。 这项工作为微带天线阵的设计提供了新的思路，尤其是在提高效率和减小损耗方面，对微带天线阵的研究和应用具有重要的理论与实践价值。