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随着无线通信技术的发展,具有宽频带,宽波束宽度,较高的前后比和稳定的辐射方向图等良好性能的天线越来越受欢迎,特别是在相控阵天线的应用中,具有更宽的频带意味着可适用于更多的应用领域,具有更宽的波束宽度意味着可实现更大范围的波束扫描。因此,研究具有宽频带宽波束特性的阵列天线单元具有非常重要的工程意义。在相控阵天线的应用中,印刷偶极子天线和锥削缝隙天线因为其成本低,重量轻以及易于安装和制造而广受欢迎。然而,传统的印刷偶极子天线和锥削缝隙天线难以在足够宽的频带内同时获得足够宽的半功率波束宽度(HPBW)。本文基于印刷偶极子天线和锥削缝隙天线对其宽频带和宽波束特性进行了深入研究。论文的主要工作与研究成果如下:1.基于印刷偶极子天线的宽频带宽波束设计。设计了一款具有双边引向器阵列的双偶极子天线。为了改善其宽带特性,该天线修改了常规印刷偶极子天线的矩形辐射臂为V形。通过引入双边引向器阵列展宽了高频段的波束宽度,也使得天线获得了更加稳定的辐射特性,并进一步改善了阻抗特性。该天线尺寸为42×27×0.6 mm~3,实现了约为77.6%(7.5-17.0 GHz)的阻抗带宽,在E平面和H平面分别得到了大于135°和70°的半功率波束宽度。2.基于锥削缝隙天线的宽频带宽波束设计。通过深入研究不同的加载结构对指数型锥削缝隙天线的波束宽度的影响,设计了一款宽频带宽波束指数型锥削缝隙天线。所提出的天线是在微带馈电的指数型锥削缝隙天线的基础上,通过加载多组缝隙和背部贴片来改善天线的前后比。该天线结构尺寸为20×19×0.6 mm~3,仿真与测量结果表明,电压驻波比优于2的工作带宽为74.5%(8.0-17.5 GHz);天线在其E面获得了优于105°的波束宽度,在其H面获得优于55°的波束宽度;并在整个频带内获得中高程度前后比,FBR范围在12-21dB内。该天线能够同时实现宽频带、宽波束和相对较高的前后比三重特性。