第22卷第2期2023年6月济源职业技术学院学报JournalofJiyuanVocationalandTechnicalCollegeVol.22No.2Jun.202360GHz串并联混合馈电毫米波平面阵列天线设计况富强“,王东霞(济源职业技术学院a.信息技术管理中心;b.人工智能学院,河南济源459000)摘要:本文设计了一种60GHz串并联混合馈电毫米波平面阵列天线,并采用了切比雪夫综合法将其主副瓣电平比控制在-26dB以下,为了获得更高的增益采用8×10个阵元组阵。该毫米波平面天线阵列的谐振带宽为57.46GHz~61.87GHz,工作带宽达4.41GHz。在60GHz处工作,平面阵列天线增益最高达15.87dB,半功率波束宽度为12.78°。该阵列天线在60GHz毫米波通信系统中可以实现超高速无线传输,预计也是未来无线短距离通信技术的研究热点。关键词:平面阵列天线;毫米波;切比雪夫综合法D0I:10.3969/j.issn.1672-0342.2023.02.011中图分类号:TN820.12毫米波天线技术是目前发展极为迅速且重要的前沿研究领域,在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学、临床医学和波谱学方面都有重大的意义。在当前无线通信频谱资源越来越紧张且数据传输速率越来越高的必然趋势下,60GHz频段无线短距通信技术也越来越受到关注,成为未来无线通信技术中最具潜力的技术之一。60GHz毫米波通信技术能够实现设备间数个Gbps的超高速无线传输。毫米波与较低频段的微波相比,有其独特的优势:可利用的频谱范围宽,信息容量大;易实现窄波束和高增益的天线,因而分辨率高,抗干扰性好;穿透等离子体的能力强;多普勒频移大,测速灵敏度高。本文设计了一种串并联混合馈电的毫米波平面阵列天线,主要工作频段是60GHz,由80个微带贴片组成,设计方案易于加工、集成和组阵,以实现高增益特性。一、天线单元结构设计(一)天线单元基本参数估算天线结构如图1所示,采用矩形贴片作为辐射贴片,辐射贴片的长度为L,宽度为W。介质材料选用损耗较低的RogersR03003,介电常数为3,损耗角正切为0.0013,介质基板厚度为0.254mm。收稿日期:2023-03-04作者简介:况富强(1985一),男,河南信阳人,助教,研究方向为天线与微波电路。58文献标识码:A辐射贴片的周长理论上接近一个介质波长,考虑到辐射贴片的边缘效应,矩形贴片天线的长度可由下列公式进行估算[1-2],CL=0.5入g-2△L=-2△L,2f/8-1/28,+12入8e(8。+0.3)(W/H+0.264)△L=0.412H(8。-0.258)(W/H+0.8)"8.+18.-1-1/28=+22公式中入。表示导波波长,8。为有效介电常数,入。为自由空间波长,8,为相对介电常数,H...