本文提出了一種基于低溫共燒陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC）工藝的60GHz頻段寬帶雙極化4×4陣列天線。所提出的陣列天線采用雙饋技術(shù)L型探針天線單元結(jié)構(gòu)、"立交橋"式復(fù)雜饋電網(wǎng)絡(luò),以及加載等效腔體結(jié)構(gòu),具有體積緊湊、工作頻帶寬、增益較高、增益帶寬平緩、端口隔離度高、交叉極化電平低等優(yōu)良特點(diǎn)。此外,分析了加載等效腔體結(jié)構(gòu)對雙極化天線陣列性能的影響。所提出的60GHz寬帶雙極化陣列天線可實(shí)現(xiàn)天線與芯片的AiP系統(tǒng)封裝集成,滿足寬帶無線通信系統(tǒng)或毫米波雷達(dá)系統(tǒng)高性能、高集成度、小型化的應(yīng)用需要。 

【文章來源】：雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2020,18(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖1 兩種雙極化L型探針饋電天線單元

圖1 兩種雙極化L型探針饋電天線單元圖2分別給出了采用兩種不同饋電結(jié)構(gòu)的天線單元的S參數(shù)仿真結(jié)果。對于天線結(jié)構(gòu)Ⅰ，如圖2(a）所示，其端口1作為天線激勵時，所對應(yīng)的天線阻抗帶寬（|S11|<-10dB）的頻率范圍從51.5GHz到70GHz。而當(dāng)從端口2激勵天線單元時，頻率范圍從53.5GHz一直到仿真上限75GHz所對應(yīng)的|S22|均小于-10dB。圖2(b）給出了天線結(jié)構(gòu)Ⅱ?qū)?yīng)不同端口激勵情況下的阻抗S參數(shù)仿真結(jié)果。當(dāng)結(jié)果Ⅱ的天線單元從端口1激勵時，其對應(yīng)的天線阻抗帶寬（|S11|<-10dB）的頻率范圍從52.5GHz到68.5GHz。而當(dāng)天線從端口2激勵時，其對應(yīng)的阻抗帶寬（|S22|<-10dB）的頻率范圍從53.5GHz到72.5GHz。圖3給出了兩種天線結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的兩端口隔離程度仿真結(jié)果�？梢钥闯�，采用雙饋電技術(shù)的結(jié)構(gòu)Ⅱ天線單元與結(jié)構(gòu)Ⅰ天線單元相比，隔離程度提到了10dB，|S21|的值小于-25dB。

圖2分別給出了采用兩種不同饋電結(jié)構(gòu)的天線單元的S參數(shù)仿真結(jié)果。對于天線結(jié)構(gòu)Ⅰ，如圖2(a）所示，其端口1作為天線激勵時，所對應(yīng)的天線阻抗帶寬（|S11|<-10dB）的頻率范圍從51.5GHz到70GHz。而當(dāng)從端口2激勵天線單元時，頻率范圍從53.5GHz一直到仿真上限75GHz所對應(yīng)的|S22|均小于-10dB。圖2(b）給出了天線結(jié)構(gòu)Ⅱ?qū)?yīng)不同端口激勵情況下的阻抗S參數(shù)仿真結(jié)果。當(dāng)結(jié)果Ⅱ的天線單元從端口1激勵時，其對應(yīng)的天線阻抗帶寬（|S11|<-10dB）的頻率范圍從52.5GHz到68.5GHz。而當(dāng)天線從端口2激勵時，其對應(yīng)的阻抗帶寬（|S22|<-10dB）的頻率范圍從53.5GHz到72.5GHz。圖3給出了兩種天線結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的兩端口隔離程度仿真結(jié)果�？梢钥闯�，采用雙饋電技術(shù)的結(jié)構(gòu)Ⅱ天線單元與結(jié)構(gòu)Ⅰ天線單元相比，隔離程度提到了10dB，|S21|的值小于-25dB。圖3 兩種雙極化天線單元端口隔離仿真對比結(jié)果


本文編號：3509199