基于HFSS的毫米波双工天线设计
2026年8月2日 09:31浏览：9
追光者
摘要
本文提出了一款具备双极化能力的基片集成
波导腔背式
自双工槽天线阵列。该天线阵列由四个线性排列的全双工单元组成，可分别独立工作在22.52GHz和26.62GHz频段。天线设计
在半模基片
集成波导（HMSIW）腔体内，通过两个
L
槽来调整
谐振频率。此外，设计了两个包含50欧姆传输线的1×4功率分配器，从而实现馈电网络与天线阵列一体化的单层结构。经仿真两个工作频段的最小反射系数均
小于-10dB，该结构
两个频段间实现了
良好
离度。
关键词
自双工天线阵列，基片集成波导（SIW），
腔背式
槽天线，1×4功率分配器，馈电网络，双极化结构。
阵列与
单元设计
图
1
单元俯视图
图
2
天线两个端口的反射系数
图
3
双工毫米波阵列
图
4
阵列S参数
图
1
是所设计是双工单元，port
1
控制高频，port
2
控制低频，两个端口相互独立，有较好的隔离度从图
2
可以看到。图
3
出阵列形式，用两个一分四等幅同相的
功分器
连接起来，图
4
给出阵列仿真得到的S参数，基本与阵列的趋势一致，出现双频双工特征
。
图
5
主极化与交叉极化
图5
给出的是天线的主极化与交叉极化，可以看到交叉极化
增益较主极化
降低明显。极化纯度很高
。隔离情况再图
6
和图
7
的电流分布明显看出，单独激励端口时候，在其工作的半个阵列表面电流分布明显。
图
6
低频段电流分布
图
7高
频段电流分布
总结
本文提出了一款基于双极化自双工单元的1×4线性天线阵列。每个天线均
采用半模基片
集成波导（HMSIW）腔体设计，通过开槽将腔体分割为两个准基片集成波导（QMSIW）腔体。随后，利用两个不同长度的容性槽，使天线可分别工作在
毫米波
频段
。
并且
设计了两套馈电网络来激励阵列单元。因此，
该提出
的结构可实现无需多路复用器的高隔离度双频段阵列。值得指出的是，这种天线阵列的设计思路为未来的多频段阵列铺平了道路，这类阵列可独立调谐各频段，每个频段拥有独立输入端口，且馈电网络结构简单。
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