一种新型宽带微带缝隙天线的设计

在传统结构微带缝隙天线的基础上，设计了一种采用叉状分支共面波导馈电的宽带微带矩形缝隙天线。在保证共面波导特性阻抗始终为100 Ω的前提下，通过调整馈电结构中主臂和分支的尺寸以及槽线宽度可以获得较好的匹配。仿真和实验测试表明，该新型宽带微带矩形缝隙天线工作于7.00 GHz时，匹配带宽达到了67.60%，电压驻波比小于2。
关 键 词 共面波导; 微带; 缝隙天线; 宽缝

从微带天线的概念提出以来，由于它剖面薄、重量轻、可与载体共形、易与有源器件集成等优点，已经被广泛地应用于卫星通信、导航等领域[1-2]。但是，微带天线频带较窄的突出缺点又限制了它的实际应用。目前在高频应用上，采用更多的是微带缝隙天线，它具有对加工精度要求低，可用标准的光刻技术在敷铜威廉希尔官方网站 板上进行生产的优点，尤其是微带宽缝天线更是有效地拓宽了频带[3]。目前缝隙天线(包括波导缝隙天线)已被广泛地应用于无线移动通信天线[4-6]以及卫星直播电视天线[7]等领域。本文提出了一种采用叉状分支共面波导馈电的新型矩形宽缝天线，在改变缝隙尺寸、馈点位置、叉状结构中主、侧臂尺寸以及共面波导特性阻抗的情况下，可以获得良好匹配。通过仿真计算及实验测试，这种结构的宽缝天线，工作于7.00 GHz时，频带达到了67.60%，电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)小于2。
1 天线结构设计
常见的矩形缝隙天线(本文称其为参考天线)是在基片的一面开一方缝，在基片的另一面利用开路微带线馈电。通过调整微带线终端与缝隙中心的相对位置以及缝隙尺寸来获得最佳匹配。微带缝隙天线根据缝隙宽度可分为宽缝(缝宽和波长可比)和窄缝(缝宽远小于波长)天线，宽缝天线相对窄缝天线而言具有频带宽的突出优点。本文给出一种采用共面波导馈电的矩形宽缝天线，结构如图1所示。