【摘 要】
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间隙波导是近些年新兴的一种传输线结构,利用周期性电磁带隙（EBG）结构,抑制特定频段内电磁波传播,消除了电磁泄漏。由于它不需要电接触,而且是全金属结构,所以加工方便、损耗极低、带宽大,十分适用于毫米波等高频段。本文基于间隙波导技术,设计了多款间隙波导微带馈电网络,具体研究内容包括:1.对间隙波导结构进行分析。对构成间隙波导的EBG单元结构进行研究,分析了矩形销钉各项参数对阻带的影响,在此基础上设计
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间隙波导是近些年新兴的一种传输线结构,利用周期性电磁带隙（EBG）结构,抑制特定频段内电磁波传播,消除了电磁泄漏。由于它不需要电接触,而且是全金属结构,所以加工方便、损耗极低、带宽大,十分适用于毫米波等高频段。本文基于间隙波导技术,设计了多款间隙波导微带馈电网络,具体研究内容包括:1.对间隙波导结构进行分析。对构成间隙波导的EBG单元结构进行研究,分析了矩形销钉各项参数对阻带的影响,在此基础上设计了Ka波段脊间隙波导传输线,并将其传输损耗与常见的微带线和矩形波导进行了比较。2.设计了脊间隙波导馈电的微带阵列天线。分别设计了微带功分网络和脊间隙波导功分网络,通过比较可知脊间隙波导功分网络具有低损耗、带宽大、输出幅相平衡度高的优点。然后分别设计了矩形波导过渡结构和脊间隙波导同轴过渡结构,结合脊间隙波导功分网络构成了8×8微带阵列天线的馈电网络,对微带天线馈电,与常规微带天线相比,实现了更高的辐射效率。3.提出了一种脊间隙波导-微带差分过渡结构。在普通矩形缝隙耦合微带的基础上,将“H”型缝隙引入到间隙波导-微带差分过渡结构中,不仅改善了阻抗匹配、降低了损耗,而且输出的差分信号更稳定。并结合矩形波导-脊间隙波导差分过渡结构,构成了双重差分馈电网络,对8×8微带天线阵列进行馈电,从而将H面交叉极化电平由-18d B降低到-55d B以下,同时进一步提高了天线增益,改善了E面方向图对称性。4.改进设计了一种间隙波导和差网络,采用了渐变槽宽度和三角阶梯过渡结构,有效改善差端口的阻抗匹配和带宽。同时为了解决和差网络与微带天线阵的集成问题,提出一种脊间隙波导通过底层金属板缝隙耦合方式给子阵馈电的结构,基于此设计了一款间隙波导馈电的单脉冲微带阵列天线,其具有高增益、低剖面的特点。
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