W波段小型化低交叉极化片上天线

作者：张涛; 杨海滨; 卢启军; 尹湘坤; 刘阳; 朱樟明

来源：雷达科学与技术, 2022, 20(06): 623-628.

• W波段
• 短路微带天线
• 低交叉极化
• 小型化
• 共面集成波导

针对W波段毫米波片上雷达系统的小型化、高集成度、低功耗应用，本文基于0.13μm Bi-CMOS工艺提出了一种工作在94 GHz的小型化新型短路微带片上天线。该天线基于传统四分之一波长短路微带天线(Shorted Patch Antenna, SPA)结构，通过引入对称反向接地的寄生SPA,显著降低了天线H面的交叉极化。同时寄生SPA引入了新的谐振点，有效提高了天线的带宽。为了实现小型化的应用，本文通过引入容性加载，进一步减小了片上天线的尺寸。天线馈电采用共面集成波导(CPW)直接馈电形式，以便于毫米波GSG探针平台的测试。仿真结果显示，天线增益约为-3.2 dBi,-10 dB相对带宽为4.4%,E面、H面交叉极化分别为53.7 dB和28 dB,辐射效率大于10%。与传统四分之一波长短路微带天线相比，提出的天线-10 dB相对带宽提高了2.5%,H面交叉极化降低了16.5 dB,天线尺寸缩小了32.5%。

• 单位
  西安电子科技大学