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分类号 密级
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硕士研究生学位论文


论文题目：S 波段微带阵列天线的分析与
设计
英文题目：Analysis and Design of S-band
Microstrip Array Antenna


学 院 物理与电子信息学院
专 业 名称 无线电物理
研究生姓名 唐江梅 学 号 1523090027
导 师 姓名 姚斌 职 称 副教授

2018 年 4 月 5 日
摘要

摘 要
随着无线通信技术的快速发展，利用微带天线在多频段实现远距的接收和发射
成为当前微波通信研究中的重要分支。可重构微带阵列天线在实现多频段、远距传
输方面具有特定优势。本文在分析相关天线知识和设计理论的基础上，设计研究了
一款用于 S 波段的多频段微带阵列天线，在此基础上开发研究了一款可用于 S 波段
的频率可重构微带阵列天线，主要工作如下：
在介绍并分析微带阵列天线基本理论和设计理论的基础上，研究了介质板厚度
及损耗正切值对天线性能参数的影响，整理总结了微带阵列天线的设计流程及微带
线宽度和长度的计算技巧。
选用 FR-4 介质基板为主材料，利用 HFSS 仿真优化并设计制作了一款工作在 S
波段的 22 微带阵列天线，并利用矢量网络分析仪在微波暗室中测试了天线性能参
数仿真和实测结果显示，该款微带阵列天线具有多个谐振点，最大谐振点为
能够在 - 、 - 、
- 等多个频段内工作，其中 - 频段是天线的主要工作
频段。
在 22 微带阵列天线左右下方各增加一个独立馈电的贴片单元，利用 HFSS 仿
真优化并制作了一款工作在 S 波段的 23 微带阵列天线。利用矢量网络分析仪在微
波暗室中对馈电口 1 和馈电口 2 分别馈电时的各项性能参数进行了测试。测试结果
显示，馈电口 2 馈电时天线在 处发生谐振，谐振处天线的回波损耗值为
-，天线主要工作在 - 频段；馈电口 1 馈电时天线在
处发生谐振，天线在 -、-，
- 等多个频段工作，其中 - 为天线的最佳
工作频段，阻抗带宽最大值 。
对比 22 微带阵列天线、23 微带阵列天线馈电口 2 和馈电口 1 馈电实测回波
损耗值，发现 22 微带天线主要工作频段为 4GHz-5GHz。馈电口 1 馈电时 23 微
带阵列天线的主要工作频段为 3GHz-4GHz；馈电口 2 馈电 23 微带阵列天线的主
要工作频段为 2GHz-3GHz。22 微带阵列天线和 23 微带阵列天线工作频段对比
显