与传统天线相比,微带天线具有低轮廓,重量轻,易于共形,易于集成等许多优势。这使它在卫星导航和卫星通信方面获得了普遍应用。在要求低剖面辐射的情况下,微带天线总是被优先考虑使用。但由于微带天线具有功率小、工作频带窄、功率损耗大等缺点,这些在很大程度上都约束了其应用范围。最近这些年来,天线研究者们着力于寻找具有宽频带、高增益、小型化、多频段等优良特性的天线。所以,研究如何使微带天线具有高增益特性是一个很有实际意义的课题。本文是通过阵列的方式来增加微带天线的增益。本文设计了一个X波段的收发天线相互独立的高增益雷达探测天线。天线和收发机电路设计在同一块金属板上。馈电方式采用同轴线馈电。同轴线穿过金属板将收发机电路和天线连接起来,由于射频电路与天线被金属板隔开,射频电路对天线的辐射基本无影响。发射天线和接收天线之间也使用金属板隔开,这样保证了发射天线和接收天线之间的隔离度。同时对收发天线而言,金属板还充当了反射板,可使辐射出的电磁波方向性更强,提高了天线的增益。从仿真实验可以看出,增加金属板后天线的增益提高了3dB。收发天线都是20个单元的直线阵,采用串行馈电的方式。使用一个T型功分器与同轴线相连。矩形微带天线阵元的间距设为一个传导波长。这样确保了每个阵元接收的馈电电流同相,有利于提高天线阵的增益。为了提高主瓣电平同时抑制副瓣电平,本文采用切比雪夫综合法来计算每个阵元馈电电流的幅度,然后根据电流的幅度推导出每个阵元馈电微带线的宽度。电流由直线阵的中间向两边一级一级的传输。每级之间都有一个四分之一波长阻抗变换器,这样可以使得总的反射电流最小,从而提高天线阵的辐射效率。本文设计的天线的谐振频率为9.6GHz,带宽为150MHz,增益达到22dB,水平方向上的半功率波瓣宽度为5.2度,副瓣电平抑制到-25dB以下,前后比小于-30dB。在工作带宽内收发天线的隔离度大于57dB。达到了雷达探测天线的要求。