2。4 天线的电参数 9

2。5 阵列综合理论概述 11

3 基片集成波导缝隙的辐射原理和分析方法 16

3。1 SIW 缝隙的辐射原理 16

3。2 SIW 缝隙特性的分析方法 17

3。3 SIW 缝隙的电参数 21

4 X 波段基片集成波导缝隙天线设计 25

4。1 模型建立 25

4。2 Elliott 设计方法 25

4。3 基片集成波导缝隙阵列设计 26

4。4 SIW 缝隙天线的宽带设计 30

4。5 空气填充的基片集成波导缝隙阵列天线 32

结 论 37

致 谢 38

参 考 文 献 39

第 II  页 本科毕业设计说明书 

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1 绪论

1。1 研究背景

近些年，平板缝隙天线由于其低剖面，容易集成和组阵等特点，受到了很多的关注和研 究。缝隙天线就是在波导、同轴线、谐振腔或者金属板上开缝，电磁波通过缝隙朝着外面的 空间辐射的天线[1]。它的特点是质量小，拥有较好的平面结构，易于和安装对象共形。论文网

目前用的比较多的缝隙天线主要有微带缝隙天线和波导缝隙天线两种。微带缝隙天线易 于共形，加工简单，但因为它属于一种开放式的结构，所以在高频段时的各类损耗会非常严 重，导致效率很低。而波导缝隙阵列天线产生于二战时期，因为容易实现高效率、高增益、 高功率、低副瓣等要求后被广泛地应用于各种领域。但是它的缺点也很明显，不能实现很好 的平面结构转接，也不易于一体化。

随着通信业的发展，各种研究都在向微波特别是毫米波段推进。与此同时，电子系统还 在不断地朝着小、轻、集成度高的方向发展。因此，研究人员希望可以研究出不光集合金属 波导与微带线这样的平面传输线的优点，还能改善各自性能缺陷的全新波导结构[2]。于是， 前人利用 PCB、LTCC 等集成工艺设计出了满足这样要求能替代常规矩形金属波导的基片集 成波导(Substrate Integrate Waveguide SIW)。SIW 通过介质基片实现了金属波导的传输特性， 综合了微带器件和传统波导的优势，即拥有低插损、低辐射、高功率容量、高 Q 值、容易连 接和小型化等优点。SIW 技术最大的特点是可以把有源器件、无源器件等等通信器件同时集 成在一个衬底上面，省去了不同加工方式的器件间的过渡转接，所以损坏和寄生现象都明显 减少。同时可以把使用和研究都十分成熟的矩形波导缝隙天线推广到 SIW 上，减少成本和加 工难度。已有研究证明，利用 SIW 技术实现的波导裂缝阵列天线，具有与金属波导类似的性 能，更具有低剖面，低成本的优点[9]。文献综述