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一种 Ku波段宽带微带天线阵的设计张青;夏翔;徐远超【摘要】A broadband and high gain 8 element microstrip array antenna working at 16GHz is designed . The H shaped aperture coupled feeding , inserting the air layer technology are adopted to achieve wider bandwidths .By using a software 3D electromagnetic field analysis (Ansoft HFSS ) ,the microstrip antenna was simulated and optimized .The simulated results show that the relative impedance bandwidth of the antenna element is 10 .9% ,and the gain is 8 .6dB .The relative impedance bandwidth of 8 elements array antenna is 11 .3% ,and the gain is 16dB .So the performance of the antenna is very well and the method of design has good expansibility .%设计了一个中心频率为16G Hz具有宽频带高增益特性的8单元微带天线阵。
综合运用H 型缝隙耦合馈电技术、插入空气层技术方法展宽天线的带宽。
使用三维电磁场仿真软件（Ansoft HFSS）对微带天线进行仿真优化，仿真结果表明，天线单元性能良好，相对阻抗带宽（S11≤－10dB）为10．9％，增益为8．6dB。
一种Ku波段宽带微带天线的设计王鹏;李民权;付灿;金秀梅【摘要】A novel design approach of the wideband microstrip patch antenna at Ku-band is presented in this paper. The coupling feed is made by H-shaped apertures in the ground plane. Two narrow slots are etched on the radiating patch to expand bandwidth. The reflector in the bottom of the antenna is used to enhance the gain and improve the front-to-back ratio. The antenna is analyzed and optimized by the high frequency simulation software HFSS. The simulation results show that this structure of antenna can effectively improve the wideband resonance of the microstrip antenna. The antenna can a-chieve 39. 8 % impedance bandwidth with a return loss less than -10 dB and a cross polarization level less than -28 dB. The front-to-back ratio of the antenna radiation pattern is better than 19 dB.%文章给出一种新型结构的Ku波段宽频带微带天线的设计方法.在接地板上开H型缝隙进行耦合馈电,并在辐射贴片表面开矩形缝隙以扩展带宽,在天线的底面加反射板以提高增益、改善天线方向图的前后比性能.用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果表明该结构天线具有良好的宽频谐振特性,其回波损耗小于-10 dB,阻抗相对带宽高达39.8％,交叉极化电平小于-28 dB,前后比优于19 dB.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)001【总页数】4页(P62-65)【关键词】Ku波段;宽频带;微带天线;耦合馈电【作者】王鹏;李民权;付灿;金秀梅【作者单位】安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆246011;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽合肥230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽合肥230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽合肥230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽合肥230039【正文语种】中文【中图分类】TN823微带天线的概念最早是由德尚教授（G.A.Deschamps）提出的，由于其体积小、质量轻、剖面低、且易于加工和电路集成等诸多优点，在雷达和通信领域得到了广泛的应用。
第36卷第5期电子元件与材料V ol.36 No.5 2017年5月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS May 2017Ku波段宽角扫描圆极化微带阵列天线设计尹继亮（中国西南电子技术研究所，四川成都610036）摘要: 提出了一种三馈电圆极化微带天线。
天线馈电网络采用一分三功分馈电，实现微带贴片天线的圆极化辐射，增加方向图的旋转对称性。
用该天线作为阵列单元，采用顺序旋转布阵技术组成一个3×4阵列，有效地改善了阵列天线的增益扫描特性。
研究了该阵列天线波束扫描时的辐射特性和极化特性。
仿真结果表明:阵列天线在中心工作频率处能实现俯仰60°的扫描，在扫描范围内增益大于11.9 dBi，轴比小于2 dB。
关键词: 微带天线；圆极化；轴比；三馈电；宽角扫描；阵列天线doi: 10.14106/ki.1001-2028.2017.05.017中图分类号: TN82 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2017）05-0081-04Design of Ku-band wide-angle scanning circularly polarized microstriparray antennaYIN Jiliang(Southwest Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036, China)Abstract: A novel three feeds circularly polarized microstrip antenna was proposed in this paper. The antenna feeding network was realized using a one-three power divider to enhance the rotational symmetry of circularly polarized radiation of the microstrip patch antenna. The proposed antenna element was arranged into a 3×4 array using sequentially rotated technique to effectively improve the array gain scanning performance. The array radiation and polarization performance during beam scanning was investigated as well. The simulation results indicate that the array beam can be steered in the elevation up to 60° at the center of the operating frequency. The gain of no less than 11.9 dBi and the axis ratio (AR) of no more than 2 dB are obtained within the scanning angles.Key words: microstrip antenna; circular polarization; axial ratio; three-fed; wide-angle scanning; array antenna近年来，随着无线通信技术的迅猛发展，对天线的要求越来越高，要求实现小型化、低轮廓、低成本、宽频带等。
Ｋｕ波段微带平面阵天线研究由于仅考虑了印制在薄介质基片上的贴片中一个基模的情况，因此传输线分析法必须把缝隙本身的沿馈线的不同传输阻抗加以考虑。
第一步，把微带贴片看作是沿ｘ方向传输ＴＥＭ模的传输线，如图２．５所示。
在位于传输线终端的每个负载（Ｇ＋ｊＢ）上均有反射产生。
文献【１１中给出了Ｇ和Ｂ的精确计算公式。
从馈电边缘的１１１平面和ＩＩ２平面分别看进去时，区域Ｉ（长度为Ｌ，）和区域ＩＩ（长度为Ｌ２）的输入阻抗分别为ｚｌ和ｚ２。
在耦合缝隙处的天线阻抗为：Ｚｐ．ｔｃｈ＝Ｚｌ＋Ｚ２（２．１）图２．４口径耦台微带天线的几何结构第二步，考虑第一个输入转换器的转换比。
对于所考虑的ＴＥＭ模，在线的两边仅存在ｘ向电流，开在接地板上的缝隙截获了总电流中的一部分；分布在接地板下的一部分电流耦合到微带馈线上。
忽略；向电流的干扰，转换比塌等于总的电流密度与流过缝隙的那部分电流密度之比：玮＝Ｌ／Ｋ（２－２）最后，总的等效电路如图２．６所示，导纳分量Ｙａｐ包括了缝隙周围的储能。
Ｙａｐ可以简单地由特性阻抗为ｚｃ８，波数为Ｋａ（Ｋ。
可以使用ｃｏｈｎ法‘２１来求）的两端短路的缝线求出。
第二个转换器的转换比可以由微带线上缝隙所引入的模电压变换量△ｖ来计算：慢＝，△ｖ／ｖｏ，△ｖ＝ｆ毛×五脑（２－３）式中，ｖ０为口径电压，忌为口径电场，咒为口径面积，五，为微带线的归一化磁场。
考虑到长为三。
的短路支节（特性阻抗为ｚｃ，波数为七ｆ）的影响，总的输入阻抗可以用下式表示：铲硒当可哦ｃｏｔ（地）（２－４）式中，地和％是随着工：的变化而变化的。
为了获得简单的表达式和更好的认Ｋｕ波段镟带平面阵天线研究馈电的天线结构容易实现宽频谐振，降低交叉极化；而且这种结构把辐射贴片和馈电网络隔离开来，不会导致由馈电带来的寄生辐射。
但是由于Ｈ形槽的存在，辐射电磁波可以通过耦合槽向后辐射。
这种漏波的存在会带来辐射方向图前后比的增大，这可以通过在天线背面附加金属反射板来解决，这样可以抑制天线的背向辐射、提高前后比。
Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计摘要：本文介绍了一种新型的Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计。
该天线采用了双极化微带阵列设计，通过向微带阵列中引入射频电阻来实现宽带化和双极化，同时采用了对称馈电技术和圆极化技术来降低天线的副瓣和交叉极化损耗。
通过仿真和实验验证，该天线具有优良的性能，满足Ku波段应用中宽带、双极化和低副瓣的要求。
关键词：Ku波段；宽带双极化；微带阵列；低副瓣；天线设计1. 引言Ku波段在卫星通信、雷达探测等领域得到了广泛的应用。
在这些应用中，宽带、双极化和低副瓣是天线设计中非常重要的要求。
因此，如何设计出一种满足这些要求的Ku波段天线，一直是天线研究的热点问题之一。
2. 天线设计本文所设计的天线采用了微带阵列技术。
微带阵列具有结构简单、成本低、易于制造和维护等优点。
为了实现双极化，我们在微带阵列中引入了射频电阻，将信号分成水平极化和垂直极化两个信号，从而实现了双极化。
同时，我们还采用了对称馈电技术来降低交叉极化损耗。
为了实现低副瓣，我们采用了圆极化技术。
圆极化技术是一种将线极化信号转化成圆极化信号的技术，使得天线在接收和发射时不会受到来自其他方向的干扰。
通过对天线模型进行仿真和优化，我们得到了一种具有优良性能的Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线。
3. 实验结果我们通过实验验证了该天线的性能。
实验结果表明，该天线具有良好的双极化和宽带特性，同时副瓣降低明显，性能稳定可靠。
因此，该天线可以在Ku波段应用中发挥重要的作用。
4. 结论本文介绍了一种新型的Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计。
通过对该天线进行仿真和实验验证，我们证明了该天线具有优良的性能，能够满足Ku波段应用中对宽带、双极化和低副瓣的要求。
因此，该天线可以被广泛应用于卫星通信、雷达探测等领域5. 局限性和展望虽然本文所设计的Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线具有优良的性能，但是还存在一些局限性。
