Ka波段超寬帶準八木天線

1 引言

隨著雷達、電子對抗和通信技術的日益發展，通信設備的集成度越來越高，性能越來越好，這就對天線的小型化及高性能提出了更高的要求。利用LTCC技術能有效的縮小天線的體積，提高天線的性能 。LTCC以高耐溫性、高熱傳導率、低介質損耗及優良的高頻高Q特性等特點，非常適合用作小型化、高性能天線的材料。而LTCC工藝所具備的多層技術又使得天s線的布局更加多樣化。

本文應用LTCC技術，在Ka波段設計了一個超寬帶準八木天線。該天線主要由饋電結構、主輻射元、寄生輻射元及接地面（也作為反射器）構成，其原理及設計方法與傳統的八木天線極為類似 。

2 天線設計

準八木天線的三維結構如圖1所示，采用四層LTCC介質基片，介質基片采用DuPont D943，其相對介電常數er為7.4，損耗角正切tg為0.002，燒結后每層介質厚度為0.114mm，上下金屬層的厚度為0.01mm。

該天線前端的饋電部分實際是一個簡單的微帶巴倫結構，如圖2所示(圖中包含了主輻射元)，通過漸變微帶線從主輻射元的其中一臂進行饋電，另外一臂則由通孔直接連接到背面的接地板上。這樣能夠保證饋到主輻射元兩臂上的電流的相位差為180°（即電流方向相反），若相位差不為180°，則輻射到空間的電磁波會相互抵消，從而大大降低天線的輻射效率。

圖1 準八木天線的三維結構

圖2 微帶巴倫結構