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面方向圖略有不對稱，這主要是由巴倫結(jié)構(gòu)的不對稱引起的。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。對該天線的設(shè)計(jì)和工作原理進(jìn)行了簡要的說明。為有效的對天線的輻射元進(jìn)行饋電，設(shè)計(jì)了一種簡單有效的巴倫結(jié)構(gòu)。天線的輸入阻抗為50W。從仿真結(jié)果來看，該天線具有非常好的帶寬特性和增益特性。