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1929年被首次提出的“多棒”的介质棒天线(DRA)是“表面波”天线的一种。作为一种电大尺寸的行波天线,DRA通常在很宽的带宽上具有较高的增益、较高的辐射效率以及较好的极化纯度,可应用于诸如地面穿透雷达等领域。传统的介质棒天线主要存在两个缺点:天线较长;天线副瓣较高。研究能够以较短的长度实现高增益,并能将旁瓣电平控制在可接受范围内的介质棒天线仍然极具挑战。本文研究了一种新型介质棒天线,该天线具有高增益及低旁瓣电平特性,并且可实现线极化和圆极化两种极化方式。首先,本文提出了由线极化的八木天线和介质棒组成的集成天线形式。该天线由印刷八木天线、锥形介质壳和周期性介质棒组成,介质棒采用低损耗的特氟龙材料制作。八木天线嵌入锥形介质棒内,以提高定向增益、辐射效率并压低旁瓣电平;同时,具有三角形周期表面的介质棒被加载到电介质壳的末端,以获得更高的增益和更好的前后比;此外,文中也讨论了电介质覆盖层对整体结构辐射性能的影响。最后,设计了一个工作在8.5GHz～9.7 GHz的集成天线,其最大增益为18 dBi,旁瓣电平为-23.37 dB。实验测量结果与模拟结果吻合良好。与传统的八木天线和长度相同的介质棒天线相比,所提出的集成天线具有更高的增益和更低的旁瓣电平。另一种集成天线由具有低剖面的螺旋天线和介质棒构成,介质棒采用低损耗的特氟龙材料制作。通过在介质棒中周期性地嵌入印刷环结构,有效提高了孔径效率,使得该天线具有较高的辐射效率。该集成天线可以实现高增益、圆极化、低旁瓣电平的辐射。论文详细研究了介质材料对螺旋天线辐射方向图的影响。最后,设计了工作在8GHz-9.7 GHz的集成嵌入式螺旋介质棒天线,14个印刷环周期性嵌入长度为3从的介质棒中。实测表明该样品的最大增益为18.85 dBi,旁瓣电平低于-20dB,前后比为40dB,轴比低于3dB,实验结果与模拟结果吻合良好。与传统的具有相同长度的螺旋天线和介质棒天线相比,所提出的混合天线具有更高的增益,更低的旁瓣电平和良好的偏振纯度。