一种S波段宽带微带贴片天线阵列的设计
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第一级阻抗变换段长度为16 mm，微带线宽度为2．4 mm；第二级阻抗变换段长度为15 mm，微带线宽度为0．89 mm。图6为该微带T型功分器的反射系数曲线图，可以看出采用了两级阻抗变换段的微带T型功分器在较宽的工作频带内保持了较小的反射系数。研究表明：当d／λ0(d为阵元之间的间距，λ0为中心频率点的波长)取0．7～0．8时，增益和方向系数达到最佳。文中天线阵元之间的间距取84 mm，约0．7λ0。此外，设计中馈线转弯处均采用45°弯角，并充分考虑了馈电网络中不必要的辐射和损耗对天线增益带来的影响。
基于以上设计，利用电磁仿真软件CST对该天线阵列进行了仿真和优化。
图7给出了阵列端口的驻波比。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/159513.htm
图8给出了中心频率点处阵列的实际增益方向图。
图9给出了交叉极化电平随频率变化曲线。
以上仿真结果表明：该天线阵实际增益达到11．9 dB；在2．27～2．78 GHz频率范围内VSWR小于2，相对带宽为20．4％；在此频率范围内E面交叉极化电平小于-27 dB，H面交叉极化电平小于-26 dB；在中心频率点处E面交叉极化电平为-31 dB，H面交叉极化电平小于-29 dB。由此可见，该天线阵列具有宽频带、低交叉极化等优良性能。
3 结论
微带天线的主要缺点是频带较窄，获得较宽的工作频带一直是该领域研究中的一个难点。本文综合运用口径耦合理论、层叠贴片结构设计了一种宽带微带贴片天线单元及两元阵列结构。口径耦合的馈电方式以及层叠贴片天线结构可以获得较宽的频带。仿真结果证明该微带天线阵列具有宽频带、低交叉极化等优良性能，有良好的应用前景。
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