基于SIW的串联缝隙天线阵列设计+matlab程序(2)
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
附录1： 25
附录2： 26
1 绪论
1.1 研究背景
随着无线通信技术的迅猛发展，全球各大电信企业纷纷投入这个充满潜力的市场竞争中，其中个人通信的发展速度更是一日千里，而为了满足规格各异且功能多样化的产品要求，必须有不同特性的天线来满足相应的系统要求，比如定向、全向、双极化、宽频带等不同种类的天线。除此之外，天线设计还必须兼顾到产品的外观，具有体积小、重量轻、易于加工和集成度高等优点的天线越来越受到市场的重视。基片集成波导是近些年来发展出的一种类似于传统介质填充的矩形波导结构，但它却具有易于集成、尺寸小、价格低的特点。本论文主要是利用基片集成波导理论和技术，设计和研制基片集成波导串联缝隙天线阵列设计。
1.2 天线基础理论
天线是任何无线电通信系统都离不开的重要前段器件，它的任务是将发射机输出的高频电流能量（导波）转换成电磁波辐射出去，或将空间电波信号转换成高频电流能量送给接收机。
天线系统一般都有两个方面的特性:电路特性和辐射特性。电路特性主要包括输入阻抗、效率、带宽、匹配程度等，辐射特性主要包括方向图、增益、极化等。
1.2.1 阻抗匹配
由传输线理论可知，微波能量要想最大程度地得到传输，天线与传输线必须有良好的阻抗匹配。
阻抗匹配的好坏将影响功率传输的效率和整个系统的性能指标及稳定性程度。换句话说就是要求在天线的工作频带内保证尽可能小的电压驻波比(VSWR)。
1.2.2 天线带宽
天线的所有电参数都和工作频率有关。任何天线的工作频率都有一定的范围，当工作频率偏离中心工作频率 时，天线的电参数将变差，其变差的容许程度取决于天线设备系统的工作特性要求。
当工作偏离变化时，天线的有关电参数变化的程度在所允许的范围内，此时对应的频率范围称为频带宽度。
1.2.3 副瓣电平
副瓣电平（Side Lobe Lever，SLL）：指在天线方向图中副瓣最大值与主瓣最大值之比，一般以分贝表示。副瓣电平也等于天线增益与第一旁瓣电平之差。
降低副瓣主要通过各种加权来实现，常用的是幅度加权，包括泰勒，切比雪夫幅度分布等。对于阵列天线，通过控制馈电的幅度、相位分布可以有效降低天线副瓣电平，而对于面天线可以通过控制口面上的场分布降低副瓣。低副瓣天线在工程应用中有着抑制主瓣外的噪声及提高抗干扰能力等重要意义。
1.3 本文研究目的及主要内容
波导缝隙天线自上世纪中叶以来有了很大的发展，广泛用于地面、舰载、机载、导航等各个领域。由于缝隙阵列天线对天线口径面内的幅度分布容易控制，口径面利用率高，体积小，易于实现低或极低副瓣等特点，因而使其获得广泛使用。在波导缝隙天线的研究方面，许多学者对缝隙天线理论和实验进行了大量基础性的研究工作，因而波导缝隙天线的理论越来越成熟。
本文主要目的是设计一种基于SIW的串联缝隙阵列天线。缝隙开在矩形波导的宽边，居中但倾斜，且保持共振间距以形成线阵或面阵。此天线中心频率为12.5GHz，要求完成1×4阵列天线的设计，天线要有良好的匹配。
研究是主要内容包括学习天线基础理论、缝隙天线分析设计方法、串联缝隙天线阵列实现原理等；了解当前串联缝隙阵列天线的发展现状和常用的设计方法，进而提出自己的设计方法；掌握HFSS仿真软件的使用方法；对天线单元和真累进行设计、仿真；总结设计经验。
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