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微带反射阵天线具有方向性强、增益高和剖面低等优点,因此在高性能雷达、远程通信及遥测遥感等航空航天领域得到广泛应用,进而成为当前天线研究领域的一个热点。本文运用新型基片集成同轴线(SICL)技术,对微带反射阵天线馈源的小型化设计展开研究。论文首先用SICL技术实现了微带贴片阵列天线的馈电网络的设计,验证了该技术应用于高性能阵列天线的可行性;然后以近期发布的中国近远程毫米波无线通信协议中的Q-LINKPAN-L为应用背景,采用SICL技术实现了Q波段(42.5 GHz)微带反射阵天线设计;在凝炼相关研究成果的基础之上,进一步提出了基片集成同轴缝隙阵列天线的创新设计,并通过了实验验证。对应的研究工作主要包括以下四个方面:(1)平面小型化馈源天线的研究与设计设计并实现了一款工作于Q波段的2×2微带阵列天线。采用封闭性强的基片集成同轴结构,抑制阵列天线馈电网络的寄生辐射并降低辐射损耗;采用对称等幅同相馈电提高天线辐射方向图的对称性和稳定性;实验结果验证了设计思路的可行性。(2)Q波段微带反射阵天线的研究与设计以上述2×2阵列天线为反射阵馈源,以双层微带反射单元为反射面基本结构,以具有不同相移特性的离散贴片单元逼近传统抛物反射面,以馈源与反射阵面协同仿真为具体分析手段,设计了集成小型化馈源的紧凑型平面反射阵天线(工作频率42.5GHz,最大增益为29d B,方向性30.5d Bi,E面副瓣电平为-16.8d B,H面副瓣电平为-20.3d B,3d B波束宽度为4°×4°)。(3)低副瓣低背瓣贴片阵列天线的研究与设计以经由(1)验证有效且性能可靠的基片集成同轴线为馈电网络主要结构,以切比雪夫分布同相非等幅馈电为副瓣压制手段,设计并实现了一款Q波段6×6贴片阵列天线(工作频率42.5GHz,E面副瓣电平为-25.5d B,H面副瓣电平为-23.7d B,最大增益19d Bi)。(4)基片集成同轴缝隙阵列天线概念的提出与设计实现以基片集成同轴线为主要传输结构,以谐振式缝隙为主要辐射单元,通过在基片集成同轴线外导体表面开径向辐射缝隙,实现了尺寸比传统波导缝隙阵及基片集成波导(SIW)缝隙阵更紧凑的阵列天线创新设计。设计并实现了一款Ka波段5×10基片集成同轴缝隙阵列天线(工作频率34.5GHz,E面副瓣电平为-23.0d B,H面副瓣电平为-32.6d B,最大增益为17.9d Bi),实验结果验证了该创新设计的天线形式的可行性。