圆极化微带天线的设计

一种宽频带圆极化微带天线的设计2006 年第 3 期

　　　　　　　

空间电子技术 S PAC E ELEC TRON I C TECHNOLO GY

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一种宽频带圆极化微带天线的设计
陈腾博 　 焦永昌 　 张福顺
(西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室 ,西安 710071 )

　　 摘　 要　 设计了一种宽频带圆极化微带天线 。其结构为双层介质与空气层结合 ,辐射 贴片为单个圆形金属片 ,通过电容耦合馈电的两个圆形金属片与威尔金森功分器相接 ,功分 器的两个端口输出的功率幅度相同 ,相位相差 90 ° 。天线的 3dB 极化带宽为 56% , VS WR < 2 的驻波比带宽为 64% ,增益在 52%的带宽范围内变化在 1dB 以内 。天线的远场方向图极 化特性在 35%的带宽范围内较好 。 主题词 　 宽频带 　 圆极化 　 微带天线 　 功率分配器

1　 引　 言
　　 微带线结构具有质量轻 、 体积小 、 易于馈电 、 易于与载体共形安装等特点 ,因此在微波集成电路 、 天线和天线阵列中被广泛应用 。微带天线结构比较简单 ,实际上就是一块印刷电路板 ,全部功率分配 器、 匹配网络 、 辐射器都可以刻在介质板的一侧 ,另一侧为金属地板 。但微带天线的带宽较窄 ,是其技 术发展的一个瓶颈 。目前军用和民用多点通信系统对天线工作频率范围要求较大 ,太窄的带宽导致 很多微带天线不能满足技术要求而被弃用 。微带天线的圆极化工作可以通过使用两个独立的馈源或 [1] 是使用一分二功分器的单个馈源来激励实现 ,前者的带宽较窄 , 3dB 轴比带宽为 1% 。为了获得较 宽的工作频带 ,本文考虑一种空气层与高介电常数介质层结合的天线形式 ,采用双层介质 ,中间为真 空层 ,辐射片为一个圆形贴片 。为了在要求的频带内实现圆极化 ,馈电采用双电容耦合馈源 。采用这 种馈电形式 ,天线方向