基于基片集成脊波导的宽带漏波天线的设计与仿真

普通的基片集成波导缝隙阵列天线的阻抗带宽很窄,这成为了制约其应用于宽频带雷达等领域的瓶颈。考虑到脊波导的单模工作带宽较宽的特性,本文采用了加脊基片集成波导进行缝隙阵列漏波天线的设计,获得了超过13%的阻抗带宽。在此基础上,采取缝隙长度为"蝶形"分布的尺寸配置方式,以及在金属脊上覆盖金属条带的方法,设计了一种新型的基片集成脊波导宽带缝隙漏波天线。所有的仿真均使用了Ansoft HFSS软件,仿真结果表明,该漏波天线的相对阻抗带宽超过38%(8.5~12.5GHz),带内增益为14.0007dBi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽、增益较高的优点,以及漏波天线的高方向性、波束可控的固有特点,使其可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

平衡馈电基片集成波导缝隙阵列全向天线

基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,设计并实现了缝隙阵列全向天线.为展宽带宽,天线由两个相同子阵组成.采用带状线 T 型功分器和共面波导转接,实现天线的平衡馈电结构.测试结果与全波仿真结果表明,对称平衡馈电基片集成波导缝隙阵列全向天线具有良好的全向性,较高的增益,相对较宽的带宽和紧凑的结构.     

一种高增益5G毫米波缝隙天线的设计

为了满足第五代移动通信的高速率工作要求,设计了一种应用于5G毫米波的高增益宽带基片集成波导缝隙天线.通过在基片集成波导腔体内刻蚀双倒"L"和"十"字型缝隙,实现天线谐振工作频率为28.07 GHz,回波损耗S11≤-10 dB工作带宽达到4.36％(27.38～28.60 GHz),中心工作频率处增益为9.42 dBi...     

一种新型 SIW 背腔缝隙天线的研究

介绍了一种新型基片集成波导背腔六边形缝隙线极化天线。背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型,但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。基于基片集成波导结构的背腔缝隙天线以其低损耗、高功率容量、高增益 以及易集成等诸多优点而备受关注。文中设计了一款基于基片集成波导加开六边形缝隙的背腔天线,通过CST软件仿真,并制作了天线实物进行测试。天线的中心工作频率为10 GHz,增益为4. 87 dB,带宽为147 MHz。     

低副瓣基片集成波导缝隙阵圆极化天线

基于基片集成波导技术与标准印刷电路板工艺,实现了圆极化、低副瓣的平面缝隙天线阵列.辐射单元采用基片集成波导项层匹配缝隙对结构,行波式圆极化单元.辐射缝隙经过改进,单个辐射单元的反射系数均小于-30 dB.平面阵列采用基片集成波导低副瓣功分器馈电.文中给出了具体设计公式、方法和仿真结果.设计制作的16×16阵列在16.1 GHz频点上实测增益为30 dB,轴比为0.7 dB,副瓣小于-20 dB.     

基于基片集成波导技术的超宽带八木天线

为便于系统集成和简化馈电电路,利用基片集成波导技术设计新型八木天线.通过引向器异面分置来提高增益,提出了X波段基片集成波导八木天线,并分析了引向器个数对天线增益和工作带宽的影响.利用增加激励器个数和改变馈电结构来扩展带宽,设计了单模和半模基片集成波导双激励超宽带八木天线,仿真和测试结果表明,基片集成波导双激励八木天线的工作带宽超过40％,带内增益均高于7.0 dBi,中心频率处为9.0dBi,可以广泛应用于雷达和通信系统中.     

基于1/4模基片集成波导的单馈电小型圆极化天线

1/4模基片集成波导可等效为由两个磁壁和一个电壁组成的等腰直角三角形波导.采用基于等腰直角三角形波导的空腔模式法分析了1/4模基片集成波导,得到了横电波模和横磁波模的表达式.基于1/4模基片集成波导设计了一种单微带馈电的平面小型圆极化天线.仿真结果表明:该天线可以实现右旋圆极化,且具有6.18 dBic的高增益和3.44％的3 dB轴比带宽.     

一种宽波束毫米波引信天线阵的设计

本文提出了一种应用于引信系统的宽波束毫米波天线阵。该阵列天线应用于60GHz-64GHz,由四组两两正交布局的1×2波导辐射单元以及SIW（基片集成波导）缝隙耦合馈电组成。由微带线到SIW过渡,可用于与T/R模块连接。基于双脊波导结构以及拓宽的方形波导结构的特点来设计宽波束的辐射结构;设计高集成度,低复杂性的微带线到SIW过渡结构。由HFSS仿真结果表明,在60GHz至64GHz带宽内天线阵列反射系数小于-13dB,并且在增益掉落3dB内,该天线阵列在60GHz、62GHz和64GHz均能实现xoz面和yoz面±50°的波束宽度。     

扁波导馈电的平板缝隙天线阵的带宽扩展

扁波导馈电的平板缝隙天线阵,除了馈电波导内部耦合增强以外,带宽也受到限制.文章从谱域角度分析了缝隙天线的内外场分布,在此基础上,得到了周期波导和金属波导中各模式场的功率/储能谱.计算了波导缝隙天线的Q值并分析其变化规律,解释了扁波导馈电带宽受限的原因是辐射波导内的驻波储能场增强造成的.提出了在缝隙两侧增加扼流槽的改进方案,并同样从谱域的角度分析了该方案对带宽改善的影响.将该方案应用于一个实际的SIW平板波导缝隙天线阵设计中,获得了8.1%的带宽.     

Ka波段一体化开口波导阵列天线设计

针对波导缝隙天线阵工作带宽较窄、通常无法满足雷达系统的大带宽需求的问题,设计了一种Ka波段一体化开口波导阵列天线。天线由开口波导辐射器、功分器和校正网络经一体化设计,具有便于和有源器件集成、结构紧凑及重量轻等优点。实测证明:VSWR≤2带宽覆盖33.3~40 GHz(18.3%);天线阵H面扫描角度达到±18°;设计思路和设计方法具有很好的可扩展性。     

基于基片集成波导的Ka波段毫米波缝隙天线设计

本文总结了由基片集成波导(SIW)设计缝隙天线的一般方法,并设计了一款 8×8 SIW 缝隙天线阵列。 该天线主要由SIW 馈电网络、缝隙阵列和微带线至SIW 转换器三部分构成。 利用泰勒分布函数控制阵列的馈电幅度以及缝隙的偏置距离,从而有效地控制了阵列在方位面和俯仰面的旁瓣电平。 实验结果表明,该天线在 33. 30 GHz ~ 36. 54 GHz 的频带范围内 S11 幅值小于-10 dB,相对带宽为 9. 3%。 天线最大增益为 18. 56 dB,H 面副瓣电平小于-20 dB,E 面副瓣电平小于-18 dB。 该天线剖面低,易于共形,在机载、弹载等场景中有较好的应用前景。     

Enhanced‐Gain Planar Substrate‐Integrated Waveguide Cavity‐Backed Slot Antenna with Rectangular Slot Window on Superstrate

A novel substrate‐integrated waveguide (SIW) cavity‐backed slot antenna is proposed in this study to achieve enhanced‐gain performance. The peak gain is remarkably improved with the use of an SIW cavity and metallic superstrate. The superstrate comprises a single rectangular slot window and two half‐wavelength patches. The gain can be enhanced by combining the in‐phase radiating fields. Further, the 10 dB bandwidth of the proposed antenna ranges from 2.32 GHz to 2.49 GHz, which covers the wireless local area network band. The measured peak gain is 9.44 dBi at 2.42 GHz.     

新型Ku波段基片集成波导缝隙阵列天线设计

介绍了基片集成波导缝隙天线的相关理论,以及宽边基片集成波导缝隙驻波阵的设计方法。首先,根据指标要求,利用HFSS电磁仿真软件来获取缝隙初始导纳参数;然后,使用Matlab软件进行数据拟合;最终,得到缝隙电导与缝隙偏置的数学函数。采用该方法设计了中心频率为15. 9 GHz 的4 元等幅同相的驻波直线阵,仿真得到在15. 8 GHz ~16 GHz 频段内驻波比小于1. 88。     

W波段宽带SIW背腔缝隙天线

W波段（75~110 GHz）的电磁波大气吸收率低、波长短、可用频带宽,在雷达、通信等领域应用广泛.文章设计了一种W波段基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）背腔缝隙天线,-10 dB的阻抗带宽达到28.6%（78.93~105.24 GHz）,覆盖了W波段75%的频带范围.天线采用双层基片结构.上层为SIW谐振腔及四条辐射缝隙构成的谐振辐射单元,谐振腔内同时存在TM₁₃₀与TM₃₁₀混合模、TM₃₂₀模以及TM₃₃₀模三种高次模,和辐射缝隙一起形成多谐特性,实现带宽拓展;底层为通过耦合缝隙馈电的集成波导,易于扩展成平面网络,构建高增益背腔缝隙天线阵列.该天线频带宽、交叉极化低、剖面低、易于与平面微波电路集成、加工成本低,具有良好的应用前景.     

基于基片集成波导(SIW)的低副瓣阵列天线设计

基片集成波导(SIW)因其低插损、易于加工等特性,在微波天线领域受到了广泛关注.本文应用SIW技术设计了一个Ku波段20元并联馈电的低副瓣线阵天线.实测结果表明在6%的带宽内,其VSWR＜1.5,可以实现-27dB以下副瓣电平及高于18.7dB的增益.此天线应用了改进的维尔瓦迪辐射单元,有效抑制了单元间的互耦,其功分器...     

基于SIW的多波束波导缝隙阵列天线设计

基片集成波导(SIW)是一种新型的波导结构,具有低插损、高Q值、易于加工和设计等优点,在雷达、通信和导航等领域有很好的应用价值。本文应用SIW技术设计与仿真了一个Ku波段基于Butler矩阵馈电网络的多波束波导缝隙阵列天线。仿真结果表明该天线通过俯仰维实现同时4波束,提供±45o覆盖,具有良好的方向图和驻波特性。它采用一体化设计方式,大大减轻阵列天线重量和减小尺寸,具有较高的工程实用性。     

A 60-GHz Wideband Slot Antenna Based on Substrate Integrated Waveguide Cavity

This paper proposes a new wideband W-band substrate integrated waveguide (SIW) cavity-backed slot (CBS) antenna. The SIW cavity suppresses the backward radiation and ensures this antenna have a very low profile (only about 4% of the operating wavelength). Several techniques, such as slot resonator with semicircular end, quarter-wavelength microstrip resonator, are introduced to improve impedance matching. The studied results demonstrate that this antenna has wide operating bandwidth in 54.3–67 GHz (about 20.9% of the fractional bandwidth), unidirectional radiation pattern and good linear polarization characteristic. These properties are very suitable for RF front-end system-on-package (SoP) design in millimeter wave wireless communication systems.     

Simulation and experiment on SIW slot array antennas

By etching longitudinal slots on the top metallic surface of the substrate integrated waveguide (SIW), an integrated slot-array antenna is proposed in this letter. The whole antenna and feeding system are fabricated on a single substrate, which takes the advantage of small size, low profile, and low cost, etc. The design process and experimental results of a four-by-four SIW slot array antenna at X-band are presented.