一种基于SIW结构的超宽带圆极化天线设计

姜震华，吕文力，况学伟，史晓雄，高锐达

(1.南京电子技术研究所,江苏 南京 210039；2.中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏 扬州 225101；3.解放军63612部队，甘肃 酒泉 736200)

0 引 言

圆极化天线因其抗多径衰落、抑制雨雾干扰等显著优势，在雷达、卫星通信、导航和无线通信系统中应用广泛[1]。现代无线通信的飞速发展，对传输速率有了进一步的需求，超宽带技术因此得到了快速发展，超宽带天线[2]是其中的关键装置之一。

基片集成波导(SIW)与传统金属波导相比，具有结构紧凑、体积小、易于集成等特点[3]，近年来在超宽带天线设计中受到越来越多的关注[4]。

本文提出了一款可用于毫米波频段的基于SIW结构的超宽带圆极化天线，天线采用同轴馈电，使用阶梯渐变圆极化器，实现天线辐射波的圆极化；通过引入背腔设计，极大展宽了天线的圆极化带宽。该天线可实现在主辐射方向上的稳定辐射。

1 基于SIW的圆极化喇叭天线设计

本文所设计的圆极化喇叭天线典型结构如图1所示，该天线由双层介质板组成，馈电点设置在上层，采用同轴结构进行馈电。2层介质板中间大多数区域为金属层。

图1 圆极化天线典型结构图

基片集成波导技术是在双面覆有金属层的介质基板上打有2排金属化垂直过孔阵列，利用该2排金属化过孔阵列模拟波导窄壁。通过在上下2层介质中均匀布置金属通孔，形成SIW谐振腔，使电磁能量能在其中高效传输，两侧金属通孔之间距离为W。

辐射喇叭被设计在天线末端，其倾角为α，长度为La。……