3.6  各种圆极化辐射单元性能比较 39

3.7  本章小结 39

4  X波段基片集成波导圆极化天线设计 41

4.1  三缝隙正交SIW圆极化天线的设计 41

4.2  四缝隙正交SIW圆极化天线 50

4.3  三缝隙正交结构和四缝隙正交结构的SIW圆极化性能比较 54

4.4  对于增加缝隙数目带来圆极化带宽增加的原理说明 55

4.5  天线实物加工与测试 55

4.6  本章小结 57

结论 58

致谢 60

参考文献 62

1  绪论

本章先就相关领域的研究背景以及国内外对这一领域的研究现状进行了介绍，接着对基片集成波导波导（SIW）和半模基片集成波导（HMSIW）的基本概念作了简要介绍，后面还介绍了本课题的研究目标和使用的研究方法，最后将本论文各部分的主要内容及创新之处做了介绍。

1.1  研究背景及现状

1.1.1  天线

Antenna作为天线的英文单词本来的含义是“触角”，是长在一些昆虫和动物头上的用来感知事物的两根细长的部分中的任何一个，即触角是一些动物感知外部世界的一种器官。而在现代的一些无线电设备中，天线的作用与动物触角的作用相似，是这些设备感知外部世界的器件，可以形象的比作这些设备的“耳目”。

我们可以认为天线是一种变换器，它能够实现导行波和电磁波之间的转换，被广泛的用在各种无线电设备中，一般要利用无线电进行工作和传递信息的设备，都少不了天线这个“耳目”。

德国科学家赫兹在1886年第一次制作并使用了天线，并以此验证了麦克斯韦关于电磁波预言的正确性，他虽然作为该领域一位先驱者，被称为“无线电之父，”但他的发明并未走出实验室而实现真正的实用。真正将天线实用化的是意大利人马可尼，他对赫兹的无线电系统进行了改进，在此基础上增加了调谐电路，使其具有实用性。论文网

随着电磁理论的日益成熟以及无线电设备得到越来越广泛的使用，天线技术也得到了较快的发展。二战期间雷达技术的快速发展，使无线电频谱得到了更为充分的开发利用，不同类型的天线都有了不同程度的发展。二十世纪五十年代末期航空航天技术以及制导技术的发展对天线性能和指标提出了新的要求，例如高增益、圆极化、高分辨率、宽频带、精确跟踪和快速扫描等问题被提出。二十世纪六十年代至七十年代的初期天线发展进入鼎盛时期。除此之外，伴随着天线技术的发展，诸如几何绕射法、矩量法、平面波谱展开法等一系列对于天线理论的研究也不断得到发展。七十年代以后，随着电子设备不断向小型化、轻量化发展，无线电技术不断向波长越来越短的方向发展，天线也顺应了这一发展趋势，提出了小型、轻便等一系列要求，因此，微带天线等获得了广泛的关注。

1.1.2  行波天线和驻波天线

将天线按照其上的电流是按行波分布还是驻波分布可以将天线分为行波天线和驻波天线。我们把天线上的电流按行波分布的天线称为行波天线（Traveling-Wave Antenna），按驻波分布的天线称为驻波天线（Standing-Wave Antenna）。对于行波天线，，为使天线电流按行波分布，避免反射，可在导线末端接匹配负载，或用很长的天线辐射大部分的功率，仅有很少的功率传输到末端产生微弱反射。对于驻波天线而言，也称为谐振天线（Resonant Antenna），其输入阻抗具有明显的谐振特性，其工作频带一般较窄。而一般行波天线的频带比较宽，常用来于宽带天线的设计。