一种Ka频段宽带宽角扫描微带天线
作者:
作者单位:

北京遥测技术研究所 北京 100076

作者简介:

郭曦琳 1998年生,硕士研究生,主要研究方向为航天微波与天线技术。
史永康 1978年生,博士,研究员,主要研究方向为微波与电磁场。
谷胜明 1984年生,博士,研究员,主要研究方向为微波与电磁场。
孟明霞 1984年生,硕士,研究员,主要研究方向为微波与电磁场。
丁晓磊 1971年生,博士,研究员,主要研究方向为微波与电磁场。

通讯作者:

中图分类号:

TN817;V443+.4

基金项目:

军科委173基金项目(2021-JCJQ-JJ-0854)


Design of a Ka-band wide-band wide-scanning microstrip antenna
Author:
Affiliation:

Beijing Research Institute of Telemetry, Beijing 100076, China

Fund Project:

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    摘要:

    针对低剖面微带天线带宽窄的问题,设计了一种高度仅为0.11λ0的双层贴片开槽微带天线,通过双贴片同时馈电的方式,展宽了微带天线的带宽,实现了驻波带宽达到17.9%。经过HFSS(High Frequency Structure Simulator,高频结构仿真器)设计仿真结果表明:该天线单元具有良好的阻抗匹配特性,驻波带宽在17.9%,增益为5.89 dB,符合宽带天线的标准。将该天线单元组成6×6阵列,通过仿真分析得出,天线在31.0 GHz~36.5 GHz频带范围内VSWR(电压驻波比)≤2,相对带宽达到16.4%,增益达到20.28 dB,-60°~60°扫描范围内具有良好辐射特性。该天线具有小型化、易于集成、制造简单等优点,可用于多种通信系统中,应用前景良好。

    Abstract:

    In order to solve the problem of narrow band width of low profile microstrip antenna, a two-layer patch slotted microstrip antenna with a height of only 0.11 λ0 is designed. By feeding two patches simultaneously, the bandwidth of the microstrip antenna is widened, and the standing wave bandwidth reaches 17.9%. The simulation results of HFSS design show that the antenna unit has good impedance matching characteristics, the standing wave bandwidth is 17.9%, and the gain is 5.89 dB, which meets the standard of broadband antenna. The antenna unit is composed of 6×6 array. Through simulation analysis, it is found that the antenna has VSWR≤2 in the band range of 31.0 GHz~36.5 GHz, the relative bandwidth is 16.4%, the gain is 20.28 dB, and the antenna has good radiation characteristics in the scanning range of -60°~60°. The antenna has the advantages of miniaturization, easy integration and simple manufacture. It can be used in a variety of communication systems and has a good application prospect.

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    引证文献
引用本文

郭曦琳,史永康,谷胜明,孟明霞,丁晓磊.一种Ka频段宽带宽角扫描微带天线[J].遥测遥控,2023,44(3):107-115.

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  • 收稿日期:2022-09-01
  • 最后修改日期:2023-01-01
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2023-05-15
  • 出版日期:
  • 优先出版日期: 2023-05-15