【摘 要】
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漏波天线凭借其频率扫描能力和较宽的工作频带,已经成为人们研究的一大热点。本文将复合左右手（Composite right/left-handed,CRLH）传输线结构与基片集成波导（Substrate integrated waveguide,SIW）相结合,对可以实现后向至前向连续扫描的漏波天线进行了研究。设计的漏波天线在边射状态依然可以保持良好的辐射性能,并且后向辐射的范围较宽。主要研究内容如
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漏波天线凭借其频率扫描能力和较宽的工作频带,已经成为人们研究的一大热点。本文将复合左右手（Composite right/left-handed,CRLH）传输线结构与基片集成波导（Substrate integrated waveguide,SIW）相结合,对可以实现后向至前向连续扫描的漏波天线进行了研究。设计的漏波天线在边射状态依然可以保持良好的辐射性能,并且后向辐射的范围较宽。主要研究内容如下:1、设计了两种基于CRLH的单缝SIW漏波天线。首先设计了一种单缝四孔SIW漏波天线,采用矩形横向缝隙与四个金属化通孔组成左手结构,与SIW传输线共同构成复合左右手传输辐射单元,将多个传输辐射单元级联得到漏波天线,实现了-52°到+32°的连续波束扫描;在此基础上,增加金属化通孔的数量并调节横向缝隙的长度,得到改进的单缝SIW漏波天线,天线增益提高1d B左右,波束扫描范围增加至-58°到+32°。2、对基于CRLH的SIW漏波天线进行小型化研究。采用矩形环状缝隙代替横向缝隙,从而提高单元辐射效率,在保持最高增益不变的情况下纵向尺寸缩减40%,同时波束扫描范围拓宽至-62°到+32°;将上一款天线改为半模基片集成波导（Half-mode substrate integrated waveguide,HMSIW）漏波天线,进一步缩减了天线的横向尺寸,可实现-55°到+31°的连续波束扫描。3、分别对具有低交叉极化和圆极化特性的基于CRLH的SIW漏波天线进行研究。在矩形环状缝隙上增添十字形缝隙,通过改变电场分布使天线的交叉极化电平降低了9d B,同时改善了带内增益起伏问题,提高了天线增益,并且将波束扫描范围增加至-61°到+35°;通过引入微扰,将矩形环状缝隙变为开口环缝隙,实现了圆极化辐射,天线在有效带宽内的增益基本高于10d B,明显改善了带内增益平坦度,波束扫描范围较宽,为-65°到+31°。
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