白育堃，柴 博，郑宏兴

(1. 天津理工大学 电气电子工程学院， 天津 300384； 2. 河北工业大学 电子信息工程学院，天津 300401)

0 引 言

漏波天线(Leaky-Wave Antenna, LWA)是一种行波天线，由于其具有强方向性[1-2]、高辐射效率[3]和易馈电[4]等优点，因而被广泛应用于高分辨率雷达[5]和实时频谱分析[6]等领域。然而传统LWA存在开放阻带(The Broadside Stopband)、带宽有限和不易于集成等问题。

表面等离子体[7](Surface Plasmon Polaritons, SPPs)是一种能够突破衍射极限、将电磁波束缚在亚波长尺寸的表面电磁波，其在构建集成小型化方面有潜在的研究价值，例如：滤波器[8]和天线[9-10]等方面。SPPs仅存在于光波段，为了在微波和太赫兹等较低频段内获得相似的特性，提出了在金属表面周期性雕刻凹槽或打孔来实现的人工表面等离子体(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)[11-14]；随后发现，SSPPs的色散特性和传输特性[15]与金属层的几何结构[16]以及金属附近介质的材料[17]密切相关。在文献[18]中，Yin等人提出了一种基于U型SSPPs的宽扫描角LWA；文献[19]提出了在H型SSPPs波导双边加载矩形贴片的高效率LWA；文献[20]提出一种基于刻蚀矩形孔SSPPs传输线的宽带单波束扫描LWA。然而大多LWA的带宽相对较窄或物理尺寸较大。

本文提出一种基于SSPPs传输线(Transmission Line, TL)的宽带LWA。通过在SSPPs波导的双侧交替加载圆形贴片来调制天线。所提SSPPs-LWA具有高稳定增益和宽角度连续波束扫描的特性，且整体尺寸较小，更利于通信系统的集成。

1 SSPPs-LWA设计

为了更好地了解天线的性能，本文将单双侧加载贴片的LWA进行了对比。所设计SSPPs-LWA的几何结构如图1所示，该天线是将铜箔印制在1 mm厚的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene, PTFE)F4B介质基板上(相对介电常数εr=2.65，正切值损耗tanδ=0.003)。……