1 引言

天线是无线电子通信、导航、测控、雷达、广播、电子对抗、微波遥感等多方面军、 民用范围内无线电子系统不可或缺的装备，形形色色的天线随处可见。随着信息时代的快速 发展，各种快速、便捷、高效的产品越来越受市场欢迎，而为了满足功能日益多样化的产品 设计，在无线电中占据重要地位的天线则更需要不同的特性来满足相应系统的需求[1 ]。无线 电子系统飞速发展过程中，天线理论与技术得到了长足的进步，种类繁多，性能各异，应用 广泛。余割平方分布天线是一种赋形波束天线，不仅其覆盖的天线作用区域比较大而且定位 目标速度较快。本论文主要是利用基片集成波导的相关理论，研究设计出 Ku 波段余割平方 分布天线阵列。

1。1 研究背景

天线是无线电子通讯系统中用来发射以及接收电磁波的装备，可以将射频功率信号和自 由空间的同频率无线电波能量进行双向变换，是导行电磁波和空间电磁波（无线电波）之间 的转换器，所以，天线也可以说是波源与空间的匹配件[2]。

1887 年德国科学家 Heinrich Rudolf Hertz 教授在证实电磁波存在的实验中利用的电偶极 子谐振器就是最早的发射天线，后在 1895 年，意大利的 Guglielmo Marconi 教授在此原理上 增加了调谐电路，进行了约 2。5 公里的无线电报传送实验[2]。 这些初期的实验研究后便开始 了天线的广泛应用。

20 世纪 50 年代末是天线的大发展时期，天线的研究层次由长波、短波慢慢步入微波、 毫米波，此外，还出现了口径天线、波导缝隙天线、螺旋天线等，开发了天线阵的综合技术

[3]。而人造卫星的发射更是标志着人类进入了开拓宇宙的新纪元，对天线性能要求越来越高，

如高增益、宽频带、低旁瓣、快速扫描等[4] 。同时，电子计算机和现代材料的进展为天线的 发展提供了必要条件。

20 世纪 90 年代以来，无线电子通讯系统飞速成长，在这一时期创立了矩量法（MM 法）、 时域有限差分法（FDTD）和几何绕射理论（GTD）等分析方法，使天线的研究进展前进到 能进行较准确的预算与优化的新阶段，并建立了自动化测试系统，有效改善了天线测试的速 度和精度[2]。

随着天线理论与技术体系的蓬勃成长，它在无线电子通讯系统中的作用愈发重要，为了 顺应不同的工程需求，发展出了更多的功能，不但可以实现信息的传递，而且已经应用于非 信号的能量传输。正是人类对天线逐步增加的需求，不断推动天线理论与技术的发展，导致

千姿百态、性能各异的天线结构的不同运用。

1。2 国内外研究情况

1。3 论文主要研究工作

在查阅大量资料的基础上，对 Ku 波段余割平方分布天线通过基片集成波导进行了建模 和仿真，论文主要内容如下：

第一部分简单说明了课题研究背景以及国内外发展情况。 第二部分简明归纳了本论文相关理论，主要介绍了基片集成波导以及余割平方分布天线，

同时阐述了如何通过基片集成波导的相关特性实现了余割平方分布天线的设计。 第三部分讲解了 Ku 波段余割平方分布天线的软件建模设计，并给出了不同频率下方向

图，证明了设计的可行度。

本科毕业设计说明书（ 论文） 第 3  页

2 基片集成波导

2。1