一種S波段寬帶微帶天線

　　微帶天線具有體積小、重量輕、低剖面、易構(gòu)造等優(yōu)點，在通信與雷達系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。然而普通微帶天線是一種高Q諧振天線，工作頻帶很窄。多年來國內(nèi)外學(xué)者對展寬微帶天線頻帶作了很廣泛的研究，并進行了歸納總結(jié)。1995年，K．F．Lee首先提出通過加載U型槽和采用厚空氣介質(zhì)來拓展帶寬，帶寬達到10%-40% 。此后該類天線得到大量研究和應(yīng)用。然而這種天線在帶寬內(nèi)增益不穩(wěn)定、交叉極化高，限制了它的應(yīng)用。差分微帶天線有效的解決了上述問題。由于差分微帶天線具有兩個端口，Y．P．Zhang 根據(jù)U型槽貼片設(shè)計思路，選擇適用于差分微帶天線的H型槽的對稱結(jié)構(gòu)，帶寬達到16%。Q．Xue等引入對稱的雙十字槽，又采用厚泡沫材料進一步展寬差分微帶天線帶寬，帶寬達34.5%。

　　本文采用差分饋電結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種寬帶微帶天線。天線由差分微帶天線和寬帶180°相移功分器兩部分組成：差分微帶天線采用兩根平行探針饋電，通過加空氣層和開雙十字槽展寬帶寬；180°寬帶相移功分器則將單饋端口轉(zhuǎn)換成差分饋電端口。為了便于制造加工，貼片下面鋪一層薄介質(zhì)。由于介質(zhì)將激勵起表面波，會使貼片增益下降，故設(shè)計時盡呵能減少介質(zhì)成分。接地板下方也鋪一層介質(zhì)，用于差分饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。天線實物的測試結(jié)果驗證了設(shè)計的正確性。這種微帶天線加工簡單、調(diào)節(jié)方便，不僅擴展了天線的工作帶寬，又在帶寬內(nèi)實現(xiàn)了良好的輻射性能，具有交叉極化低、方向圖對稱且增益穩(wěn)定等優(yōu)點，可廣泛地應(yīng)用在衛(wèi)星通信、船載雷達系統(tǒng)中。