口径耦合多层微带天线设计：宽频带与性能优化

"口径耦合多层微带天线单元和阵列设计 (2006年)，作者：佘力辉，李增瑞，中国传媒大学信息工程学院" 本文详细介绍了设计一种口径耦合多层微带天线单元的方法，这种设计旨在实现更宽的频带和良好的性能。微带天线因其结构紧凑、易于集成和制造成本低等特点，在无线通信和雷达系统中得到广泛应用。在本文中，作者提出了一种创新的设计策略，包括以下几个关键点： 1. **双层贴片结构**：采用双层贴片设计可以增加天线的等效电路复杂性，从而有效地扩展工作频带。这种结构通过在不同层上放置两个相互耦合的贴片，使得天线的电磁特性得到优化。 2. **低介电常数的厚介质基片**：选择低介电常数的材料作为基片，可以减少天线的尺寸，同时降低介质损耗，提高天线效率。厚介质基片可以提供更好的电磁隔离，有助于改善天线的频率响应。 3. **口径耦合馈电方式**：传统的微带天线通常采用边缘馈电，而口径耦合馈电则通过在天线的辐射区域进行馈电，这种方式可以进一步拓宽天线的带宽，并且有利于实现更均匀的功率分布。 根据仿真结果，这种设计的天线单元的驻波比（VSWR）小于1.5的相对带宽达到了20%，这意味着天线在较宽的频率范围内能保持良好的匹配状态。这一指标对于需要宽频带工作的应用，如合成孔径雷达（SAR）系统，至关重要。 此外，作者还展示了由这种天线单元组成的4单元微带天线阵。天线阵列的设计是将单个单元组合在一起，以增强辐射性能和方向性。实测结果显示，该天线阵结构简单，性能稳定，满足合成孔径雷达系统对天线子阵的需求。合成孔径雷达是一种利用移动平台上的窄波束天线在空间中形成虚拟大孔径的技术，用于获取高分辨率的地面图像。 这篇文章为微带天线的设计提供了一种新的思路，特别是在宽频带和多层结构的应用方面。这种设计方法不仅提高了天线的性能，而且简化了天线阵列的构造，对于实际工程应用具有很高的价值。关键词包括微带天线、宽频带、多层结构以及口径耦合，反映了文章研究的核心内容。