K频段印刷振子阵列天线设计.pdf

K 频段印刷振子阵列天线设计 张 璇 李建瀛 张兆林 西北工业大学电子信息学院，陕西 710129 xgdzhangxuan@163.com, jianyingli@ ，z184@ 摘 要：设计了一个 K 频段宽带微带天线阵列，辐射单元为印刷振子。新设计的天线具有较小的结构尺 寸，同时具有较高的增益，可以达到 19dB。天线工作频率为 16GHz~18 GHz，带宽达到25.3% 。 关键词：印刷振子，阵列天线，增益，宽带 Design of K Band Printed Antenna Array ZHANG xuan, LI Jianying, ZHANG Zhaolin School of electronic and Information , Northwest Polytechnical University of China, Xi’an 710129 Abstract: In this paper, a K-broadband micro-strip printed array antenna was designed . The unit of the array antenna is a dipole antenna .The new designed antenna has a better Gain value under small physical size , and the Gain value can reach to 19dB .The array antenna works in the range of 16GHz~18 GHz , and it obtained a 25.3% bandwidth . Keywords: Printed dipole; Array antenna; High Gain; Broadband 1 引言 2 天线结构 微带天线阵具有结构紧凑、重量轻、造价低且 易于加工等优点被广泛应用于不同的通信、雷达系 天线单元结构如图 1 所示，正面为微带线弯 90 统中[1]。由于结构简单，印刷振子天线被常用作天 度构成印刷振子的一个辐射臂，背面为微带线的 线阵列的辐射单元[2-3]。对称振子结构有不同的形 地，渐变过渡变窄后向另一面弯折 90 度，构成印 式[2-3]，但其性能基本相同,都具有较宽的频带特 刷振子的另一个辐射臂。 性，可以很方便地与馈电网络组成一起构成天线阵 列。贴片形式的微带天线也可以方便的组成微带阵 列[1，4] ，但印刷振子组成的阵列可以更方便地应 用于一维扫描的相控阵天线。K 频段的微带天线由 于频率高给设计带来了一定的难度，由于系统的限 制，本文选用了印刷振子作为天线阵列的辐射单 元。新设计的天线阵列具有较宽的频带宽度和较高 的天线增益。 图 1 天线几何结构示意图 天线基板厚度为 h ，介电常数为 ε 图 1 中实线 r 。 表示天线的正面，由振子的一个臂跟微带馈线组 ·423 · 成，虚线表示天线的背面，由地板和过渡到振子的 另一个臂组成。振子总长为 L ，臂中心位置到地板 的距离为 H ，振子臂宽为 b ，微带传输线输入阻抗