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微带贴片天线由于其易于共形,低成本,重量轻等特点,可满足雷达、通信、导航等多种电子设备的要求,而广受人们的关注。特别是当前无线通信的研究热点-MIMO系统中,很多都选择微带天线单元及其阵列作为其天线系统。
本文以微带贴片天线的馈电方式为主要研究方向,分别提出了新颖的双极化准十字形口径耦合微带天线、差分共面双L形探针耦合微带天线,以及集成耦合窗的平行条带线耦合馈电微带天线。①双极化准十字形口径耦合微带天线通过准十字形耦合缝隙激励起两正交线极化并且极大地提高了两个线极化的极化纯度,从而大幅改善了双极化微带天线的端口隔离、交叉极化以及增益特性,实测结果表明,在3-4GHz频带内,隔离度高达50dB,在3.4-3.6GHz频率范围内,交叉极化电平在天线最大辐射方向上低于-40dB,最高增益9.6dBi;②差分共面双L形探针耦合微带天线采用PCB工艺制造的双L探针为馈电结构,将差分信号通过探针耦合到辐射单元,避免了在传统L探针加工过程中将金属条带或探针进行物理折弯的过程,使L探针馈电的天线加工更容易、准确性、一致性和可靠性更高,实测中天线回波损耗大于15dB的阻抗带宽达到32%、增益达8.8dBi、工作频带内增益波动小于0.8dBi,H面交叉极化和E面方向性图对称性也较传统L形探针天线有明显改善;③耦合窗加载的平行条带线馈电结构采用混合电容、电感性耦合窗将能量从平行条带传输线耦合到贴片上,进而构成辐射。这种馈电结构比较适合于垂直馈电的微带天线,仿真数据表明该天线回波损耗大于10dB的阻抗带宽达27.2%,最大增益为4.4dBi。