《基於新型傳輸結構間隙波導的高效率圓極化天線研究》是依託西安電子科技大學，由樊芳芳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於新型傳輸結構間隙波導的高效率圓極化天線研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：樊芳芳
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在微波高頻段，微帶天線由於其導體損耗，介質損耗以及表面波損耗增加使得天線增益下降，效率明顯降低。該頻段波導天線雖然損耗低，但由於尺寸太小，其加工難度以及成本上升，另外波導天線與平面有源或者無源器件不易集成也制約了其在微波高頻段整機系統中的套用。新型傳輸結構間隙波導（Gap Waveguide，GW）於2009年提出，在微波高頻段具有低損耗以及易集成等優勢，且已經用於毫米波頻段的無源器件設計中。本項目針對高頻段天線效率降低的問題，首次將GW套用於天線設計中，通過理論分析與軟體仿真相結合的方法，探索將GW套用於圓極化天線及其陣列的可行性及設計方法，利用該結構的低損耗特性以及其中EBG結構的表面波帶隙特性，降低天線的饋線損耗以及表面波損耗，進而大幅度提升高頻段天線的效率。期望為後續大型毫米波天線陣列設計奠定基礎。
結題摘要
新型傳輸結構間隙波導在毫米波以上頻段具有低損耗以及易集成等優勢，本項目針對傳統傳輸結構的高頻段天線效率較低的問題，將間隙波導結構套用於天線設計中，通過理論分析與軟體仿真相結合的方法，旨在提高天線效率以及降低加工難度等問題。 本項目針對間隙波導的在天線領域的套用展開了深入研究，秉承科學研究中從易到難的步驟，對於間隙波導天線從低頻到高頻，從線極化到圓極化的步驟進行了設計，其中Ku頻段線極化天線有設計以及實驗結果，有力地驗證了該傳輸結構的優越性。對於毫米波段圓極化天線，設計了兩種不同間隙波導結構的天線形式，並對其中一種進行組陣設計，從仿真結果來看，可以實現預期目標，達到高效率輻射。 同時設計了Ka頻段兩種不同間隙波導形式的窄帶高帶外抑制的帶通濾波器，並進行加工驗證，為之後的間隙波導天線與濾波器集成射頻系統奠定基礎。 另外本項目提出一種新型的周期結構形式，其理論等效模型計算結果與仿真軟體結果相一致，並對於該結構在毫米波頻段進行了實驗驗證，測試結果與仿真結果吻合良好，將其套用在間隙波導結構中可以大幅度降低加工難度以及成本。該周期結構套用前景廣闊，後續也可套用於MEMS工藝中，實現THz頻段天線以及器件加工設計中。
