W波段小型化低交叉极化片上天线

来源：雷达科学与技术杂志2022年第6期北京时间：

作者：张涛，杨海滨，卢启军，尹湘坤，刘阳，朱樟明

单位：西安电子科技大学， 陕西西安710071

摘要：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0.13 μm 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%。

关键词：W波段,短路微带天线,低交叉极化,小型化,共面集成波导,

基金资助：国家自然科学基金（No.61904137, 62131013， 61904132）； 陕西省重点研发计划一般项目（No.2021GY-006）； 中央高校基本科研业务费专项资金（No.JB211101）