[01167277]宽频带介质天线阵列的理论及关键技术研究

（1）课题来源与背景 “宽频带介质天线阵列的理论及关键技术研究”属于天津市科学技术委员会应用基础及前沿技术研究计划项目，课题编号为：07JCYBJC16800。 毫米波有着更强的穿透力，广泛应用于雷达、遥感、天气预报甚至军事上。在微波毫米波集成系统中，天线是发射和接收系统的关键组件，会对整个系统的性能产生影响。由于涉及军事用途，发达国家对我国实行技术封锁，因此，开展毫米波波段高性能天线技术的研究是十分必要的。介质谐振器天线具有损耗小、谐振频率可以灵活改变、尺寸小、受外界影响小、易激励、低剖面、带宽大等优点，使它在精密制导导引头、下一代移动通信等设备中的应用前景非常广阔。 （2）技术原理及性能指标 ① 用改变环形微带激励源的位置和尺寸实现了有限接地平面介质波导缝隙天线的频率调谐和带宽增强。 ② 实现了超宽带波导缝隙天线阵列做为数字波束形成的硬件平台。 ③ 用全域基矩量法和时域有限差分方法的混合方法实现了对上述复杂结构的准确计算，所设计的天线性能指标为：天线的带宽达到1GHz，在此频带内工作时的电压驻波比小于等于1.8，对于定向单元的增益大于2.3。 （3）技术的创造性与先进性 ① 采用混合的时域有限差分和伪谱时域方法对三角形结构的介质天线阵列进行分析，采用交叉攀附贴片激励这种介质天线，可以产生圆极化场。 ② 针对分层结构的物理模型，提出了宽带表面阻抗的时域有限差分计算方法，这一方法用于求解表面涂层结构非常有效。 （4）技术的成熟程度、适用范围、应用情况及存在的问题 介质天线是解决未来通信系统和军事应用系统在发射和接收方面所遇到问题的有效方法之一，研究结果为手机天线的低成本集成化提供了一种有效方案，同时，为在军事领域中制导系统的导引、定位和未来室内V波段和W波段的无线通信系统应用提供了一种有效的解决途径。 将全域基矩量法和时域有限差分方法的混合方法推广到标量场，进一步完善宽频带介质天线阵列的理论。