宽带圆极化微带天线的几种实现方法

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1、通信设备朱莉等:宽带圆极化微带天线的几种实现方法宽带圆极化微带天线的几种实现方法朱莉,高向军,梁建刚(空军工程大学导弹学院陕西三原713800)摘要:在简要概述圆极化微带天线工作原理的基础上,重点介绍了目前国内外较为先进的圆极化微带天线实现宽带的多种方法,包括微带贴片天线、缝隙天线,以及采用PBG结构的圆极化天线。这些方法分别采用单点馈电,多点馈电或多元组合实现圆极化,均有效拓展了圆极化天线的阻抗匹配带宽和圆极化轴比带宽。参考一些实例验证了这些方法的可行性,然后展望了其可能的发展趋势。关键词:微带天线;圆极化;缝隙天线;单点馈电中图分类号:T

2、N82文献标识码:B文章编号:10042373X(2007)232082203RealizationMethodaboutWidebandofCircularPolarizationMicrostripAntennaZHULi,GAOXiangjun,LIANGJiangang(MissileInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Sanyuan,713800,China)Abstract:Thepaperfirstgivesasimpleexplanationoftheprincipleofcircu

3、larlypolarizedmicrostripantenna.Thenitmainlyintroducessomeadvancedmethodsathomeandabroadaboutwidebandofcircularpolarizationmicrostripantennas,whichincludingpatchantenna,slotantennaandPBGcontracture.Inthemethods,singlefeed,morefeedandseveralpatchesconsistingcircularpolarizat

4、ionareusedtofeedtheantennaandimprovetheimpendentorARbands.Throughexperimentsitconfirmsthevalidityofthesemethods.Finallyseveraltrendsofcircularlypolarizedmicrostripantennaarediscussed.Keywords:microstripantenna;circularpolarization;slotantenna;singlefeed从微带天线的概念提出以来,由于他剖面薄,重

5、量轻,以较大幅度地提高带宽,但他需要额外的馈电网络,天线可与载体共形,易与有源器件集成等优点,已经被广泛地的体积较大,应用场合受到限制。对于单贴片微带天线,应用于卫星通信、导航等领域。尤其是圆极化微带天线具在实现其圆极化的同时,天线满足小型化的要求,但是圆有一些显著的优点:任意极化的来波都可以由圆极化天线极化带宽往往又受到一定程度的限制,文献[123]中均对收到,圆极化天线辐射的圆极化波也可以由任意极化的天上述4种类型天线的一些简单结构作了分析和实验验证。线收到;圆极化天线具有旋向正交性,圆极化波入射到对在此基础上,国内外目前提出了多种改进圆

6、极化性能的方称目标反射波变为反旋向等。正是由于这些特点使圆极法,包括利用微带缝隙天线,PBG结构实现圆极化等,这些化天线具有较强的抗干扰能力,已经被广泛地应用于电子方法都有效地扩展了圆极化带宽,实现了天线小型化。侦察和干扰,通信和雷达的极化分集工作和电子对抗等领1.1微带贴片天线实现圆极化域。本文主要分析和阐述了一些国内外先进的宽带圆极传统的微带贴片圆极化天线多采用单层单点或多点化微带天线的实现方法。馈电,结构简单但是圆极化带宽较窄。在此基础上,文献[4]中给出一种宽带宽角圆极化贴片天线,如图1所1微带天线实现圆极化的方法示。采用4个探针对下

7、层贴片近耦合容性平衡馈电,上层微带天线产生圆极化波的关键是产生幅度相等,相位辐射贴片是寄生贴片,主要是为了扩展带宽,两层贴片间相差90°的两个线极化波。为达到以上要求,利用微带天是空气层,而下层贴片(激励贴片)和接地板间是低介电常线实现圆极化辐射最基本的方法有:数的介质,再加上探针帽的容性补偿,此结构在工作于(1)正交馈电的单片圆极化微带天线;118GHz时可以获得25%(VSWR<2)的阻抗带宽(单个(2)一点馈电或多点馈电的单片圆极化微带天线;馈电点时),并且可以获得26133%以上的宽角轴比带宽。(3)由曲线微带构成的宽频带圆极化微带天

8、线;此外,文献[5]中给出了一种缝隙耦合的宽带圆极化微带(4)微带天线阵构成的圆极化微带天线。贴片天线,如图2所示,采用相互垂直的两条缝隙耦合馈由于正交馈电的圆极化