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天线作为通信、导航、雷达、电视、遥控遥测等各种无线电系统中不可或缺的设备,其工作性能的好坏至关重要。微波集成技术和新型制造工艺的兴起推动了微带天线的发展。相比于传统天线,微带天线不仅体积小,重量轻,低剖面,易共形,而且易集成,成本低,适合批量生产,此外还兼备电性能多样化等优势。K波段微带阵列天线,工作频段为18-26GHz,不仅具备微带天线的共性优势,还具备波长短频带宽,抗干扰性强,传播特性好等优点。K波段微带阵列天线凭借其独特的优势,应用范围已经从军用设备逐渐发展到了民用设施中,所以,对K波段微带阵列天线的研究非常具有实用性价值。本文从项目需求出发,在微带天线辐射原理和阵列天线分析与综合理论的基础上,借助电磁仿真软件,设计了两款不同形式和特点的K波段微带阵列天线。1.针对K波段汽车防撞雷达,研制了一款收发分置的谐振式串并结合馈电K波段微带阵列天线,包括一副8×6元发射天线及两副8×2元接收天线。辐射单元为辐射边插入馈电式矩形贴片,线阵形式为串馈微带驻波阵,各线阵并联组阵,馈电网络结构紧凑,馈线损耗和杂散辐射低。为降低副瓣电平,采用泰勒综合分布对阵元进行不等幅同相激励。通过在单元之间的馈线上加四分之一波长阻抗变换段,来实现电流分布和阻抗匹配。该种馈电网络结构灵活,方便调控电流分布,工程使用价值高。实测结果表明,该天线具备高增益、低副瓣、波束较窄、小型化、易集成等特点。2.设计了一款8×8元并联子阵结构的并馈式K波段微带阵列天线,采取辐射边接触式馈电,利用简化式2×2并联模块逐级扩展为23×23阵列。该种形式的并馈阵,克服了传统并馈阵功分器网络庞大繁复、损耗大的缺点,有效减小了馈线长度和拐角个数,还可通过调节单元间距灵活抑制交叉极化电平。实测结果表明,与其他等幅同相激励阵相比,该款天线增益高,波瓣宽度更窄,副瓣电平较低,辐射效率较高。经实测,本文设计的阵列天线满足设计指标。为了更全面地研究K波段微带阵列天线,论文最后对后续工作进行了进一步展望。