Ku波段圆极化微带相控阵天线的研究与设计

• 作 者: 牛娟
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 圆形阵列 圆极化 微带天线 相控阵

车载卫星通信系统以传输多媒体宽带数据为主,对天线波束灵活控制的要求很高,使得满足这个要求的相控阵天线成为许多学者研究的对象。本文在研究了微带相控阵天线的基础上,设计了一款Ku波段圆形平面微带相控阵天线,辐射单元是圆极化微带贴片天线,得到了较好的性能。按照移动卫星接收天线的要求,分析并设计一款圆极化微带天线单元,给出贴片尺寸、馈电方式以及圆极化实现方法,此单元具有较好的谐振特性、辐射特性以及圆极化特性。对圆形平面结构的天线阵列方向图进行推导,重点分析了影响圆形阵列辐射特性的因素,这些因素包括阵列的排布方式、阵元个数以及阵元的激励相位等,总结一些有价值的规律,是微带相控阵设计和仿真的理论基础。根据分析和计算,给出了应用于移动卫星接收系统的相控阵天线的设计方案,128元圆形微带相控阵即可满足对卫星直播天线的要求。对24元圆形微带相控阵天线进行仿真,得到阵列的扫描特性,随着阵列各环上相邻阵元间相位差的变化,可实现俯仰面上-23°-23°的连续扫描、方位面上360°扫描,基本达到目标要求。因此,本文设计的圆极化微带相控阵天线具有较好的辐射特性和扫描特性。