宽带圆极化微带天线设计+文献综述(2)
领域目前正在广泛使用于微带天线UWB超宽带（UWB系统是系统带宽的中心频率之比大于通信系统或为500MHz的系统带宽更大的大于20％ ），各种超宽带微带天线的研究和开发。如平面Vivaldi天线，平面螺旋天线，平面对数周期天线，各个微带线或共面波导馈超宽带单极天线等
圆极化微带天线在卫星通信和移动通信中更是收到了广泛的应用，圆极化微带天线具有以下优点：l） 可以接收任何线性极化波，而且任何线性极化天线可以接受到辐射波，所以可以广泛的应用于电子监视和干扰的领域；2）通信领域，圆极化天线的旋向正交性，实现了雷达的极化分极的工作以及电子对抗领域也因为其该特性受到了广泛的应用；3）旋向的逆转会产生于圆极化入射到对称的平面中（平面，球面等）。
1.2 实现圆极化的方法
实现圆极化的方法总结一下总共有三种[1]：
l、单馈法，基于空腔模型的理论，利用简并模分离，产生两个辐射正交交极化的简并模。这种方法存在的优点是贴片可以采用其他多种形状来进行，同时引入几何微扰来实现，无需外加相移网络和功率分配器，结构简单，尺寸小，但是它存在的缺点是带宽窄极化性能较差。
2、多馈法，这种方法采用多个馈点馈电，利用3dB电桥或T型分支结构等馈电网络实现圆极化，易于提高驻波比带宽及圆极化带宽，抑制交叉极化，提高轴比，缺点就是馈电网路复杂尺寸较大。
3、多元法，原理与多馈法相似，利用天线阵的形式，采用多个线极化辐射元，每一馈点分别对一个线极化辐射元进行馈电，相比较与上两种方法，多元法馈电网络简单、增益高，缺点是结构复杂尺寸大。
1.3 宽带圆极化天线
微带天线的技术在经过几十年许多的科学家的发展，在理论上已经日趋成熟，也同时广泛应用于工业设计中。就目前已经发表的研究成果和科技文献来看，宽带圆极化微带天线的阻抗带宽已能做到40％以上，其法向轴比带宽(AR<3dB)可以做到30％左右。作为微带天线中的重要类型之一，宽带圆极化微带天线由于其固有的机械特性(重量轻、体积小、剖面低)和良好的电气特性(无需进行极化跟踪，宽角内极化失配损耗低)在许多领域有着应用前景，如卫星通信系统、机载雷达系统等等。宽带圆极化多波束阵列天线是卫星多波束天线中的一种重要类型，非常适合于卫星通信系统，但在文献中鲜有报道。而宽带圆极化微带天线则是其单元形式的合适选择之一。
1.4 研究所用软件
HFSS – High Frequency Structure Simulator,Ansoft公司推出的三文电磁仿真软件,目前已被ANSYS公司收购。是世界上第一个商业化的三文结构电磁场仿真软件，业界公认的三文电磁场设计和分析的工业标准。HFSS提供了一种简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器，能计算任意形状三文无源结构的S参数和全波电磁场。HFSS软件拥有强大的天线设计功能，它可以计算天线参量，如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽；绘制极化特性，包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比。使用HFSS，可以计算：① 基本电磁场数值解和开边界问题，近远场辐射问题；② 端口特征阻抗和传输常数；③ S参数和相应端口阻抗的归一化S参数；④ 结构的本征模或谐振解。而且，由Ansoft HFSS和Ansoft Designer构成的Ansoft高频解决方案，是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案，提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段，覆盖了高频设计的所有环节。