Ka波段超寬帶準(zhǔn)八木天線

微帶巴倫后面的部分便是天線的輻射部分，主輻射元由微帶巴倫進(jìn)行饋電，電磁波從主輻射元上依次耦合到后面的四個(gè)寄生輻射元上，通過(guò)寄生輻射元的尺寸、間距以及寄生輻射元到主輻射元的距離可以使得空間中的電磁場(chǎng)在一個(gè)方向（巴倫的方向）上相互抵消，在相反方向（主輻射方向）上相互疊加，這樣就使天線獲得單向輻射的特性。

利用HFSS進(jìn)行優(yōu)化得到準(zhǔn)八木天線的設(shè)計(jì)參數(shù)為：w_s=0.54mm, w_g=2mm, L0=2.4mm, w1=0.3mm, L1=1.2mm, W=6mm, L=9mm, 如圖3所示。

圖3 準(zhǔn)八木天線結(jié)構(gòu)（俯視圖）

3 仿真結(jié)果

利用HFSS仿真得到準(zhǔn)八木天線的S11曲線，如圖4所示；諧振頻率處的E面方向圖和H面方向圖（在直角坐標(biāo)系下），如圖5所示。由圖4可知，該天線的諧振頻率為34.8 GHz，反射損耗小于-10dB(電壓駐波比VSWR約小于2)的相對(duì)帶寬為38%（27.3GHz～40.4GHz，圖4中的點(diǎn)1至點(diǎn)2），幾乎覆蓋了整個(gè)Ka波段，這是傳統(tǒng)的微帶天線所不能及的。由圖5可知，該天線在諧振頻率處的最大增益為6.7dBi。在圖5（a）中，E面方向圖略有不對(duì)稱，這主要是由巴倫結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱引起的。由圖5也很容易得到：E面的主瓣寬度為62°，H面的主瓣寬度為70°。

圖4 準(zhǔn)八木天線的S11曲線

（a）E面方向圖

（b）H面方向圖

圖5 準(zhǔn)八木天線的方向圖

4 結(jié)論

本文應(yīng)用LTCC技術(shù)，在Ka波段設(shè)計(jì)了一個(gè)超寬帶準(zhǔn)八木天線。對(duì)該天線的設(shè)計(jì)和工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說(shuō)明。為有效的對(duì)天線的輻射元進(jìn)行饋電，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單有效的巴倫結(jié)構(gòu)。天線的輸入阻抗為50W。從仿真結(jié)果來(lái)看，該天線具有非常好的帶寬特性和增益特性。