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浙江大学

硕士学位论文

毫米波天线阵列及单元研究

姓名：吴慧娴

申请学位级别：硕士

专业：物理电子学

指导教师：吴锡东

2013-03-08

浙江大学硕士学位论文摘要

摘要

本文旨在研究毫米波天线阵列及其单元的圆极化特性，并给出两种不同类型

天线的设计实例，分别为平面天线和介质谐振天线。本文首先提出平面辐射槽

天线结构圆极化设计方案，并完成了实物验证，随后对介质谐振天线圆极化阵列的

实现方式进行讨论研究。主要工作有：

Ｉ．设计了两种不同形状的毫米波平面辐射槽天线：直边槽平面天线和转角槽

平面天线，两种天线均包含了按特定方式排列的四个槽天线单元，直边槽天线

的辐射槽为长条矩形，转角槽天线的辐射槽为Ｌ型，设计通过在槽天线外围的介质

中垂直放置接地柱短路连接槽天线所在金属贴片和金属地板以截断表面波传输。本

文设计的天线具有有效抑制表面波和天线尺寸小的特点。本文通过对这两种平面天

线单元圆极化特性的讨论以及参数优化，对比仿真结果之后选择直边槽平面天线加

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工和测试。同时将直边槽平面天线组成４×４的矩形阵列，仿真优化并加工测试，

实现圆极化相控阵列。

２．在介质谐振天线的设计中，本文在讨论ＤＲＡ单元线极化和圆极化特性的

基础上，给出两种不同的圆极化组阵方式：一是由４个线极化天线单元组成２

×２的子阵列，不同方向交错馈电，使得子阵列实现圆极化，再以子阵列为阵元组

阵；二是设计圆极化天线单元，以此为阵元实现圆极化阵列。通过对两个方案组成

８ｘ８的矩形方阵进行仿真分析，分别讨论研究其各自工作特点与优劣。关键字：

毫米波，平面天线，接地柱，介质谐振天线，天线阵列，圆极化

浙江大学硕士学位论文Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｒｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ

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ｓｔｒａｉｇｈｔｇｒｏｏｖｅｐｌａｎａｒａｎｔｅｎｎａａｎｄｃｏｍｅ

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