宽波束天线具有较宽的主波束辐射特性,但大多数宽波束天线通常结构较为复杂,剖面很高,并且很少具有良好通用性的分析设计方法。因此,研制一种结构简单,剖面低的宽波束天线具有重要的现实意义。本文基于自平衡理论,提出了一种平面自平衡宽波束天线,并阐述分析该理论方法及工作原理。本文的主要研究内容包括:1.本文首先从自平衡原理出发,先证明了扇形磁偶极子天线在引入四分之一波长的长方形寄生单元情况下,不需要利用扼流筒,就可以达到平衡馈电,再通过等效源模型推导出所设计天线的远场辐射的闭合表达式。为了验证天线的剖面结构,利用MTALAB仿真软件对高度h进行参数分析,根据结果,充分证明了该设计只适用于低剖面结构,并且通过与微带方形贴片天线做对比,验证了自平衡原理能够有效地拓展波束宽度。2.为了验证其原理的通用性,设计出工作频率为2.45GHz,圆心角分别为180°,270°,300°的扇形磁偶极子天线。首先根据圆盘型空腔模理论确定扇形磁偶极子的半径,再通过推算出寄生振子的尺寸建立起天线初始模型,然后进行参数分析得到设计参数的最优值,制作了的所设计天线的样品,最后通过实测和仿真对比,结果很好地吻合,更进一步验证了设计方法的正确性,有效性及通用性。3.根据所设计空气贴片天线的理论方法,进一步在介电常数分别为2.65,3.38,4.3的薄介质基板上验证其设计方法的有效性,在工作频率为2.45GHz上分别设计了三个不同圆心角度扇形贴片天线进行仿真分析,并制作其中两种印刷型贴片天线,通过实测与仿真比较,验证了设计方法的有效性和正确性。