基于三角形SIW谐振腔的小型化平面缝隙天线研究

摘要

作为发射和接收信号的重要电子部件，天线和无线电子系统的发展趋势一样，都朝着小型化、集成化和高性能的方向迅猛发展。本文在三角形基片集成波导（SIW）谐振腔的基础上，首先设计并实现了工作在不同工作模式下的小型化SIW和半模基片集成波导（HMSIW）背腔缝隙线极化天线。接着基于背腔缝隙线极化天线提出了三角形SIW交叉十字缝背腔圆极化天线，通过调节腔体上两条辐射缝隙的长度差异，来引起天线谐振腔中两种简并模式的分裂，从而使得两缝隙辐射出的线极化电磁波，在某一频段内实现等幅度且相位差为90度，进而在远场叠加形成圆极化波。采用SIW技术实现的背腔缝隙天线不仅保留了传统金属背腔缝隙天线辐射性能高的优点，并且大大减小了天线体积，结构简单，剖面低，易于和平面电路集成，除此之外，由于使用的是三角形谐振腔体，和工作在相同模式且面积相同的矩形或圆形SIW谐振腔缝隙天线相比，三角形背腔缝隙天线能获得更高的辐射效率，结构更加紧凑，方便布局，易组阵。最后，为了说明三角形SIW背腔缝隙天线应用于阵列天线的可行性，基于三角形背腔缝隙线极化天线，利用三端口微带等功率分配器合理设计均匀馈电网络，组成1*4平面线极化阵列天线，该阵列结构紧凑，方向性强，旁瓣低。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文主要内容

第二章 SIW背腔缝隙天线设计理论

2.1 SIW技术

2.2背腔缝隙天线的设计理论

2.3本章小结

第三章 小型化SIW和HMSIW线极化背腔缝隙天线研究

3.1 TE110模三角形SIW背腔缝隙天线

3.2 TE110模三角形HMSIW背腔缝隙天线

3.3 TE120模三角形SIW背腔缝隙天线

3.4本章小结

第四章 小型化SIW圆极化背腔缝隙天线研究

4.1等腰直角三角形SIW圆极化背腔缝隙天线

4.2等边三角形SIW圆极化背腔缝隙天线

4.3本章小结

第五章 平面紧凑型缝隙天线阵列

5.1馈电网络

5.2平面紧凑型线极化天线阵列

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢