超宽带穿墙雷达通常要求重量轻、体积小、工作灵活、携带方便。天线作为超宽带穿墙雷达系统的射频前端,其性能好坏及体积大小都会直接影响整个系统的性能和功能,而实孔径天线阵也是超宽带穿墙雷达目标成像的客观需要。本文针对超宽带穿墙雷达目标成像的应用需要,采用新型超宽带天线技术,对微带偶极子超宽带天线阵的设计与实现进行了研究,设计和实现了一种新型的大带宽、轻便的超宽带天线阵,主要内容概括如下。　　超宽带天线单元采用双线性极化微带偶极子天线形式,每个微带偶极子振臂为三角形贴片和椭圆贴片的组合成花瓣形,这样既可以得到较大的带宽,又可以使天线单元体积小、质量轻,且每个单元可以有两个微带偶极子天线,之间极化相距90°。微带偶极子天线通过同轴线背向馈电。同时,将地板与介质板分离,且充当反射板,使天线阵单元向前半空间辐射。实际实测中,在天线单元一个微带偶极子天线端口驻波比小于2时,微带偶极子的工作频率为0.85GHz~2.0GHz。　　超宽带穿墙雷达要实现三维成像,需要一个超宽带天线阵。天线阵中单元采用三角形栅格排列成天线阵,共12个单元。单元的相位中心位于等腰三角形顶点上,等腰三角形腰长125mm,底边为200mm,这样可以节省空间。同时,引入虚拟相位中心概念,来抑制栅瓣。在仿真中,采用实际相位中心,天线单元工作频带都会出现栅瓣,但结合虚拟相位中心(37个单元),则栅瓣出现的最小频率为1.2GHz。在MATLAB中,仿真对比方向图,栅瓣抑制明显。　　为了在天线阵上实现虚拟相位中心,设计控制电路。控制电路主要包括:开关电路和收发选择电路。开关电路选择天线阵中的微带偶极子工作与否,收发选择电路控制微带偶极子收发状态。在实际实测中,两个电路的传输损耗分别为-4.0dB和-3.0dB。