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卫星通信系统要求天线具有高增益、对极化位置不敏感、能够消除电离层对电磁波的法拉第旋转效应、抗干扰性能力强等特点,因此圆极化、高增益成为卫星通信天线技术发展的重要方向。基片集成波导(SIW)缝隙天线具有高增益、高效、适用于高频的优点,并且剖面低、加工成本低,因此本文基于SIW缝隙阵列天线研究圆极化阵列的设计,提出了两种圆极化SIW缝隙天线阵列。研究内容主要包括:第一,综述了圆极化SIW缝隙天线的研究现状,分析了采用不同SIW的宽度和厚度对天线性能的影响,讨论了 SIW与微带、波导等接口的转换,研究了由于填充介质带来的SIW缝隙天线布局问题。第二,设计了一种Ka波段的SIW馈电圆极化贴片阵列天线。在SIW上表面金属层开纵缝的基础上,加载一对分裂的圆极化切角贴片,构成圆极化辐射单元。利用传统的宽边缝隙阵列设计方法,设计了 1×8线阵,得到线阵的阻抗带宽为3.1%,轴比带宽为2.3%,增益为16dB,副瓣电平值为-14dB,交叉极化隔离度为24dB。第三,提出一种SIW缝隙加载背腔十字缝的双频双圆极化共口径天线阵列天线。SIW开耦合纵缝实现阵列馈电,其上加载的背腔十字缝天线实现圆极化辐射。该辐射单元具有较好的隔离特性,适用于两个频率接近的圆极化阵列的共口径设计。针对8.2GHz和8.6GHz两不同工作频率,分别设计串联波导功分器馈电的4×8 SIW平面阵,利用交叉指型结构将两阵列组合在一起实现双频双圆极化共口径阵列天线。对研制的阵列测试得到两频率下阻抗带宽分别为1.3%和2.8%,阻抗隔离度分别为40dB和37dB,轴比带宽分别为2%和2.3%,测得中心频率处的增益均为19.3dB。本文设计的两种天线将传统波导缝隙天线改进成SIW缝隙天线阵列,在宽边纵缝上加载圆极化辐射单元,使得新的天线结构不仅具有波导缝隙天线增益高、效率高的优点,且容易实现圆极化设计,便于扩展得到高增益大阵列。天线整体结构紧凑、剖面低、可以利用PCB工艺制作,具有很好的应用前景。