射频前端电路中,天线和滤波器集成设计为滤波天线,在实现良好辐射的同时,具有阻抗匹配、滤波和平衡转换等功能,能够大大减小系统尺寸以及传输损耗。本文对滤波天线进行研究,以邻近耦合的馈电方式设计了两种性能优良的滤波天线阵列,主要内容如下:第一,探讨了邻近耦合馈电的滤波机理。对邻近耦合馈电的天线单元进行等效电路建模,分析其阻抗特性,设计了具有滤波效应的16元均匀直线天线线阵,带宽较宽,频率的边沿选择性好。第二,设计了16×16元串并联结合馈电的Ka波段高增益、低副瓣滤波天线面阵。以串联邻近耦合馈电的16元低副瓣线阵为子阵,采用并联功分网络扩展为具有倾斜波束的低副瓣面阵。测试得到阵列天线在中心频率35GHz处增益为27.2dBi,副瓣电平小于-15dB。串联滤波子阵的设计,保证了方向图的滤波特性。与16×16元传统并联馈电的面阵相比,馈线损耗小了1.55dB,设计更加灵活。第三,提出了一种邻近耦合与口径耦合结合馈电的双频正交极化共口径微带天线,两个工作频率之比低至1:1.1。邻近耦合馈电中,开路微带线对频率的敏感度,保证了良好的频率隔离度;L型谐振器的引入,使极化扭转为正交方向,实现了一根微带线同时对两个不同频率、极化正交的贴片进行馈电。口径耦合馈电中,U型谐振器的引入,拓宽了天线带宽。以串联馈电方式和串并联结合馈电方式分别组成二元阵以及2×4元面阵,测试得到的阵列带宽较宽,辐射特性良好,同时具有高的频率选择性以及频率隔离度。本文以邻近耦合馈电技术设计的天线,在不添加额外谐振电路的情况下,实现滤波功能,同时具有良好的带宽,便于组阵,在高增益、高效率阵列以及多功能共口径阵列中具有独特的优势。