基于微波导的毫米波缝隙阵列天线

发布时间：2025-07-26 15:38

　　W波段覆盖75 GHz¹10 GHz,具备丰富的频谱资源。其中的94 GHz是大气窗口,电波传播衰减小,是雷达应用的理想选择。本文针对机载SAR应用对天线提出的高增益、低剖面、轻量化、高隔离度和精准波束赋形等要求展开研究,通过选择高精度的加工工艺和合理的天线单元完成设计。1)研究并设计了一款W波段二维低副瓣微波导缝隙阵列天线。首先,针对有限面积内阵列天线波束宽度与天线增益之间的设计矛盾,提出了在微波导辐射缝隙上方加载阶梯辐射腔,通过合理设计可以增加线阵增益同时不改变H面波束宽度;其次,利用等功分器组成不等功分馈电网络,实现了E面低副瓣赋形;最后,基于MEMS（MEMS:Micro Electromechanical System）体硅工艺进行了20?8单元二维低副瓣微波导缝隙阵列天线加工并测试,实测结果表明,其工作带宽为92 GHz⁹6 GHz,带内有效增益为27.5 dBi,辐射效率大于85%,E面和H面副瓣电平小于-19 dB,3 dB波束宽度为3.4°和12.5°,实测带内隔离度大于60 dB。2)研究并设计了一款基于微脊波导的W波段一维...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1 MEMS工艺金属内腔结构加工过程[24]

(4)硅硅键合处理:为了实现层叠式天线,需要将多层硅基层叠,通过硅片表面经过一定的化学处理,是表面形成OH-键,然后两个硅片紧密贴合在一起,经过高温退火后实现键合,多层硅片键合后可以实现复杂的内腔结构。图2-2两种厚度硅晶圆层叠结构示意图

图2-2两种厚度硅晶圆层叠结构示意图

图2-1MEMS工艺金属内腔结构加工过程[24]为了提升设计方案的加工成功率,需要了解MEMS体硅工艺加工中的分层问题。在本文中,MEMS体硅加工是由中电十三所MEMS工艺部实物加工,所使用硅晶圆直径规格为6英寸,标准厚度有400μm和650μm两种规格,因此在设计微波导时候,....

图2-3硅晶圆分层问题结构示意图

为了提升设计方案的加工成功率,需要了解MEMS体硅工艺加工中的分层问题。在本文中,MEMS体硅加工是由中电十三所MEMS工艺部实物加工,所使用硅晶圆直径规格为6英寸,标准厚度有400μm和650μm两种规格,因此在设计微波导时候,微波导的厚度需要满足(m?400μm+n?650μ....

图2-4硅晶圆层间支撑问题

通过上述讨论,合理分配硅晶圆厚度可以提供结构稳定性,使设计模型符合加工要求,但是还会面临同层之间的结构稳定性问题,当硅片的厚度为400μm或者650μm,意味着其必须自身提供支撑。以微波导传输线阵列为例进行图例说明,如图2-4所示,为微波导传输线所在层的结构示意图,每条微波导传输....

本文编号：4058686