基于MEMS硅基底微帶陣列天線研究.pdf

1、空中通信節(jié)點(diǎn)技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)飛行器的重要支撐技術(shù)，其先進(jìn)性直接影響著飛行器的性能，這在緊張的國際局勢(shì)下顯得非常重要。當(dāng)今，飛行器的輕型化是人們十分關(guān)注的問題，它能有效提高飛行器的速度，減小推動(dòng)力，提高綜合性能，并減少飛行器的制造成本等。并且為了使空中載體攜帶更多的有效載荷，發(fā)揮更大的綜合性能，載體上的各中部件的輕型化將十分必要。作為飛行器必不可少的關(guān)鍵部件，通信節(jié)點(diǎn)的輕型化對(duì)飛行器的輕型化起著重要作用。
　　IC技術(shù)發(fā)展到今天，射頻

2、前端大量分離元件的存在，通信節(jié)點(diǎn)利用傳統(tǒng)集成技術(shù)已很難有效減小體積和重量。而二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的MEMS技術(shù)，為空中通信節(jié)點(diǎn)設(shè)備的輕型化提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。微帶天線所具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，如體積小、重量輕、剖面低、容易與載體共形、與集成電路兼容性好等，使微帶天線在空中通信中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本研究課題來源于“十一五”預(yù)研項(xiàng)目“空中通信節(jié)點(diǎn)技術(shù)”，主要工作是對(duì)X頻段圓極化微帶陣列天線的研究，研究重點(diǎn)是在保證天線的功率容量和通信

3、距離的前提下，實(shí)現(xiàn)天線乃至通信節(jié)點(diǎn)的輕型化。本文首先討論了微帶天線的幾種主要分析方法，即傳輸線模型理論、空腔模型理論、全波分析理論、有限元法。為了與射頻前端通過MEMS加工集成在一起，并利用RF-MEMS開關(guān)的優(yōu)良機(jī)械性能和電性能，天線選用硅片做基底。鑒于硅的介電常數(shù)較大，易引起表面激勵(lì)波，惡化天線的方向圖，利用在硅基底底部開空氣腔，以形成雙層介質(zhì)基底的方法降低基底介電常數(shù)。本論文應(yīng)用經(jīng)典的微波傳輸線理論推導(dǎo)的設(shè)計(jì)公式計(jì)算了微帶貼片天線