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微带阵列天线广泛应用于车载、机载、星载及卫星通信地球站等系统中,与其他卫星天线相比,它具有尺寸小,重量轻等优点,同时天线还可以与馈电网络共型设计,降低了旋转惯量,方便了卫星天线伺服驱动系统的设计。目前的卫星通信系统正向宽频带,低成本,多功能,智能化,小型化的方向发展。卫星通信可用的频谱资源非常有限,Ku频段已非常拥挤,随着通信信息容量需求的不断增大,Ka频段的发展吸引了世界的目光。 本文的主要工作是Ka波段卫星通信微带阵列天线的研究。采用单层辐射贴片结构,通过口径耦合馈电技术,馈线匹配技术,选取合适的介质基片及引入空气层等方式展宽频带,设计了分别工作在Ka波段卫星通信上行频段和下行频段的微带天线单元,进行了仿真及优化。在此基础上组成4单元微带天线阵以及4×8元微带天线阵,对4×8元微带天线阵进行仿真及优化,仿真结果表明天线阵在18.8~21.5GHz范围内VSWR﹤1.5,绝对带宽为2700MHz,相对阻抗带宽为13％,增益20dBi。同时对该天线阵进行了测试,测试结果表明天线阵在19.2~22.6GHz范围内VSWR﹤1.5,绝对带宽为3400MHz,相对阻抗带宽为16%,与仿真结果吻合较好。为了提高天线增益,进一步展宽天线频带,降低旁瓣电平,又采用双层悬置辐射贴片结构设计天线单元,引入空气层并改用低介电常数薄介质基片,组成4单元微带天线阵,加工并制作了实物。用矢量网络分析仪测试天线驻波比和回波损耗,在微波暗室中测试天线方向图和增益。又运用道尔夫-契比雪夫方向图综合法以四单元天线阵为子阵组成了4×8元微带天线阵,使天线阵方向图H面第一旁瓣电平降低了6dB,增益提高了3dBi。将改进后的仿真结果与之前结果进行比较并与国内外取得的成果进行了比较和分析。仿真结果表明,改进后天线具有高增益,较小的回波损耗和较低的旁瓣。 最后对作者的工作做了总结,提出了需要改进的问题。