毫米波TE20模式差分馈送SIW天线阵列设计

"毫米波TE20模式SIW馈送的差分贴片天线阵列" 这篇研究论文探讨了一种毫米波（Millimeter-Wave）系列并联差分馈电的贴片天线阵列设计，其中利用了基板集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW）中的TE20模式内在场分布来实现双槽馈电。这种设计方法旨在提高天线性能，同时保持紧凑的结构。 首先，论文介绍了一个工作在28GHz的单个贴片天线元素，它由TE20模式的SIW馈电。这个单个天线单元模拟出10-dB阻抗带宽为10.2%，峰值增益达到6.48dBi。这表明该天线在指定频率范围内具有良好的阻抗匹配和辐射效率。 接着，研究人员进一步发展并制造了一个4x4的天线阵列，采用了一个紧凑的系列并联差分馈电网络。这种差分馈电网络能够确保天线之间的相位对称性和信号质量，这对于实现阵列的高增益和方向性至关重要。实际测量结果与仿真结果显示出良好的一致性，证明了提出的天线阵列在8.5%的匹配带宽内具有稳定且对称的辐射特性。 TE20模式是SIW中的一种特殊电磁模式，其场分布具有较高的对称性，适合用于馈电网络的设计。利用这种模式，可以有效地减少馈线损耗，提高天线效率，并简化整个系统的复杂性。 此外，毫米波频率范围（通常定义为30GHz至300GHz）的通信系统对小型化、高性能的天线需求日益增长，因为毫米波频段提供了更大的带宽资源，适用于5G、无线通信、雷达系统以及空间通信等多种应用。因此，论文提出的这种差分馈电的贴片天线阵列设计对于满足这些领域的需求具有重要的理论和实践价值。 这篇研究论文通过创新地应用TE20模式SIW馈电技术，设计出一种适用于毫米波频段的高效、紧凑的差分贴片天线阵列，为毫米波通信系统提供了一种可能的解决方案。