1. 研究目的与意义（文献综述）
随着信息通信技术在经济、社会 各个领域的广泛应用，信息通信技术成为当今世界发展速度最快、覆盖范围最广、渗透性最强、应用最广泛的一个高新技术领域，它是推动 全球信息通信业发展的主要驱动力量。信息通信不仅能够减少经济活动的交易费用，大大降低社会运行成本，而且能够促进知识的传播和信息的共享，改善人民的生活质量，对于一个国家国民整体素质提高和经济社会的长远发展具有极其重大的现实意义。
近年来，高速无线通信技术迅猛发展，微波频段的频谱已经被大量的无线通信应用占据，例如移动通信、卫星通信、雷达遥感等等，使得目前微波频段的频谱越来越拥挤，即便有高阶调制技术和多址技术等新技术的应用能够显著提高单位贷款的频谱利用率，但是也仍然无法满足日益增长的高速率无线通信数据传输的需要，因此,研究与开发毫米波的频谱资源成为了当务之急。而毫米波天线作为无线通信系统中的重要部件也受到越来越多的关注。
常见的天线有对称振子天线、引向天线、印刷天线和波导天线等，使用较多的为印刷天线，较为典型的印刷天线有微带天线、印刷偶极子天线和微带缝隙天线。
2. 研究的基本内容与方案
天线是一种可以发射和接收电磁波的装置，是连接通信系统内部器件和外部环境的重要元件。本次实验主要设计几种高性能的毫米波天线及毫米波天线阵列，并对于几种性能较好增益较高的天线进行实物加工制作，测试其实际的各项性能指标。
本次毫米波天线的设计主要方案是基于圆形结构的微带贴片天线，通过刻槽、加载寄生枝节等形式，增长贴片的电流路径，从而增加天线的带宽。同时为了较小天线的背向辐射，在介质基板的下方加载金属背腔，从而使天线获得稳定的定向辐射特性。在圆形贴片的基础上，通过调整贴片形状、馈电方式等等途径，使得设计的毫米波天线能具有更宽的频带和更小的尺寸。本次实验计划设计三款毫米波天线，第一种采用心型结构设计，通过改变心型贴片的小圆半径和大圆半径来调整天线性能；第二种在C型贴片的基础之上加载一个圆形的辐射贴片，通过调节圆形贴片与C型贴片之间的缝隙的尺寸，改善天线的性能；第三种设计采用偶极子毫米波天线，在圆形贴片的基础上增加椭圆结构来实现。将三款天线在仿真软件CST中仿真调试，测试天线参数，优化天线性能，拟定的技术指标如下：工作于Ka频段，相对带宽大于30%，毫米波天线在带宽范围内的驻波比均小于2。将三种方案进行比较，选择性能较好的天线进行实物加工，将做出来的实物与仿真结果进行比对，来检验实验设计的天线是否符合要求。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，学习掌握天线理论的相关知识以及软件的使用方法。根据所学理论知识确定几种毫米波天线的设计方案，完成开题报告。
第4-9周：根据任务书需求，构建详细设计方案，分析每种方案的优缺点。
第10-13周：在cst软件中进行仿真调试，优化天线的各项参数指标，按照性能较好的天线设计方案制作出一款实物天线，测试实物天线的各项参数并与仿真结果比对。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 董玥. 高性能毫米波天线的研究与设计[d]. 哈尔滨：哈尔滨工程大学,2019.
[2] 宋庆武. 基于hfss的微带天线建模仿真研究[j]. 电脑知识与技术，2015（26）：199-201.
[3] juergen hasch，eray topak，raik schnabel. millimeter-wave technology for automotive radarsensors in the 77 ghz frequency band[j]. ieee transactions on microwave theoryand techniques，2012，60( 3) :845-860
