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微带天线由于具有体积小,重量轻,容易集成,能够与飞机、船舶、导弹等载体表面共形,加工方便等独特的优势而获得了广泛的应用与研究。本文主要研究并设计了一副X波段的微带阵列收发天线,并对互耦效应进行了研究,找出了一种适当的互耦补偿方法,这对于小间距阵列的设计具有一定的指导意义。本文的主要研究内容如下:1.进行微带阵列天线单元的分析与设计。天线单元是阵列天线的基本组成部分,天线单元的选择对阵列天线的性能起着重要的作用。本文分析比较了三种常用的线极化贴片单元在频带宽度、最大增益、波束宽度、交叉极化、贴片面积等方面的特性参数,确定了最终的单元天线形式。为了减小天线的空间尺寸,采取在天线两边加入挡板的形式来压缩H面波束宽度。并且分析了频带宽度、辐射效率、互耦效应等特性参数与介质基片的关系。2.利用经典的分析方法--泰勒综合,进行天线综合,并且分析了幅度、相位误差对天线辐射特性的影响。这为馈电网络的设计打下了基础。3.基于对称偶极子天线阵进行互耦分析,研究互耦补偿的方法。分析互耦效应与天线单元间距的关系,研究得出由于栅瓣抑制条件及空间尺寸等因素的限制,不可能简单的通过增大阵元间距的方法来降低互耦效应的影响。本文通过HFSS仿真,提取阵列散射参数,推导出耦合矩阵,通过对阵列的激励分布进行补偿的方法,改善了互耦效应的影响。4.进行阵列天线与馈电网络的仿真设计。利用分析得到的泰勒分布,进行天线阵、馈电网络及整体阵列天线的仿真设计。经过仿真优化使得仿真结果达到指标的要求(增益:21dB;副瓣电平:-20dB(10°以内),其余-24dB;驻波比:1.7等)。并进行阵列天线的加工及测试,测试结果与仿真结果基本一致,验证了设计方法的正确性。