1 导言
众所周知，在各种实践运用中，往往要求天线具有高增益、高功率、低旁瓣、波束操控等特性。因为天线阵能够取得这些特性，然后使得阵技能在实践中取得广泛的运用。上世纪70年代今后，跟着微带天线的呈现和开展，人们对微带线馈电的微带天线阵发生了稠密的爱好。其长处主要有：
(1)结构简略，易于制造和出产;
(2)重量轻，体积小，成本低;
(3)剖面薄，易共形;
(4)易于完成多极化、变极化和双频作业;
(5)馈电网络能够和微带天线元集成在同一介质基片上。
微带天线阵的馈电主要有并联和串联两种方法。和并馈比较，串联馈电电路简略，天线功率高，且空间运用性好。别的，按作业原理，微带天线能够分为谐振型(驻波型)和非谐振型(行波型)两类[2]。一般驻波天线为边射且功率较高。而行波天线能够规划成从后射到端射之间任一方向，但因为微带终端要接匹配负载，所以影响天线的辐射功率。本规划采纳串联馈电的方法，规划一种作业在ka波段(要求35.5GHz～36GHz)的谐振式微带全向天线。
2 贴片单元与阵列的规划与仿真
因为天线作业在毫米波段，为了减小外表波的影响，故选用厚度较薄的介质基片。别的，微带贴片天线应采 用介电常数较低的基片，故选用纯聚四氟乙烯基片，其根本参数：
图1 根本贴片单元结构
所以，根本贴片的规划如图1所示：
图2 全向天线结构图
本规划要求天线作业在笔直极化方法，且要求方向图水平方向不圆度
，笔直方向波束宽度
，天线增益
。依据上述要求，组成图2所示全向天线。图中正反两面的贴片单元替换呈现，贴片长度和贴片距离均为L，其值大约为
。传输线输入阻抗为
，其宽度为3.07 mm。选用CST M%&&&&&%ROWAVE STUDIO软件对模型进行仿真、优化。终究得出以下数据： 传输线宽度3.07mm，贴片宽度6mm，贴片长度及距离2.86mm。仿真过程中，为了改善天线方向图特性，使振子1的宽度略小一些。 仿真得到天线方向图特性如图3所示。从仿真成果中能够得到天线E面波束宽度为
，H面不圆度
，天线增益为
。契合规划要求。
图3 天线仿真方向图
可是，这种方法的天线驻波比较差。为了改善天线驻波特性，在天线正面传输线始端串联了阻抗匹配线(见图4)，其宽度和长度均为1.5mm。在仿真过程中需求逐步改动匹配线的方位来找到最佳的匹配点。图5显现了加匹配线后天线的回波损耗特性。
图4 匹配后线正面示图
图5 天线回波损耗仿真图
不过，参加
阻抗匹配线尽管能够改善驻波特性，可是因为天线作业频率比较高，所以匹配线的不接连处也会发生辐射，然后影响天线方向图特性。尤其是会使图3(b)中方向不圆度会变差(
)。这些咱们会在最终的实测过程中处理。
3 仿真与实测成果的比较
依照上述规划制造微带板及馈电接头，做实测验验。用Hp8757A标量网络分析仪丈量天线驻波，其电压驻波比在35.5GHz～36GHz的范围内小于1.5(见图6).
图6 天线实测驻波曲线
而在丈量天线方向图时为了处理上面说到的阻抗匹配线的结构不接连引起的方向图变差的问题。在试验中能够金属箔将其屏蔽，这样就既不影响天线驻波特性，也能够取得较抱负的方向图。
运用西安恒达微波技能公司天线测验体系，实测天线方向图如图7。不过，因为天线的作业频率较高，然后对加工及装置精度很高。或许因为基片外表平整性不行好、加工精度不行高及测验环境的非抱负等原因，实测成果和仿真值及规划要求有较大距离，尤其是不圆度目标和旁瓣电平较差。别的，不圆度曲线也不行平整。其他特性和仿真成果根本符合。因为时刻联系，改善天线方向图特性的作业将在今后继续进行。
(a)E面方向图
(b)H面方向图
图7 天线实测E面、H面方向图
