张晓玲，徐渊源，王 震，符晓天

(西安机电信息技术研究所，陕西 西安 710065)

0 引言

近年来，对毫米波天线技术的研究引起了越来越多的关注。毫米波应用具有工作带宽宽、一定口径下波束宽度窄、分辨率高、传播受气候影响小、更容易小型化等优点[1]。但是毫米波在大气传输中存在严重衰减[2]，为了补偿该衰减，通常应用于毫米波的天线为具有高增益特性的阵列天线；另一方面，针对毫米波研究表明，相比线极化形式，圆极化形式能够提供更有竞争力的信道特性及抗干扰能力[3]。因此，具有圆极化特性的阵列天线是毫米波天线的优选形式。

在毫米波阵列天线设计中，单元天线形式的选取至关重要：一方面单元天线特性是阵列特性的一个决定性因素；另一方面，单元天线的结构形式直接影响阵列天线的可集成度、结构复杂度等特性。对于毫米波阵列天线，常见文献中广泛应用的单元天线形式有：微带贴片天线[4]、腔体天线[5]、缝隙天线[6-8]等等。这些天线具有平面结构且较易实现阵列排布，但其3 dB轴比带宽大多较窄不超过10%，直接影响毫米波的宽带应用。其他文献中介绍了轴比带宽较宽的天线形式[9-11]，但这些天线电尺寸通常都大于一个波长，即不适合应用于阵列排布。本文针对此问题，提出了基于孔径耦合的毫米波宽带圆极化阵列天线。

1 宽带圆极化阵列天线简述

1.1 天线带宽

天线带宽通常有两种表示方法，一种称为“相对带宽”，其定义为天线的绝对带宽2Δf与工作频带内中心频率fc之比，即：