HFSS圆极化透镜多波束天线研究(2)
多波束天线是毫米波无线通信系统如高数据率卫星通信系统、宽带无线接入系统、毫米波无源成像系统和飞机起降等的重要组成部分，无线通信系统对多波束天线有着极为苛刻的要求，如宽角范围内一致性较好的扫描波束，无惯性快速扫描与跟踪，较高的增益和辐射效率，宽频带或多频带共孔径，灵活的线/圆极化方式和自适应抑制强干扰等。而基于透镜技术，低成本、结构紧凑的宽频带大角度毫米波多波束天线，已成为国际上开发毫米波技术的重要研究方向。
圆极化天线与透镜的结合构成圆极化多波束天线，兼顾了圆极化天线和多波束天线两者的优点，该天线在圆极化基础上有较高的增益，良好的方向性，应用范围进一步扩大。综上所述，研究圆极化透镜多波束天线有着重要的意义。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 圆极化微带天线的研究现状
1.2.2 多波束透镜天线的研究现状
1.3 论文的主要工作与内容安排
本文探索和研究了圆极化透镜多波束微带天线，首先解说了圆极化微带天线的基本原理和其各项特性参数，并据此利用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS设计了一种使用同轴线馈电的圆极化微带天线单元，利用该单元设计了2×2微带天线阵列，并仿真和调试该天线阵列，使其符合设计要求。其次对透镜多波束天线的基本原理进行介绍，然后用微波工作室（CST MICROWAVE STUDIO）加载透镜，并进行仿真与调试。最后利用光刻技术把该阵列天线制作加工成实物，测试其回波损耗（S11）。
本文总共为吹冰大部分，以下是对每部分内容的简述：
第一部分是绪论，首先介绍了本文课题的研究背景，同时说明了课题研究意义，然后探索和研究了国内外已有的透镜多波束技术和圆极化技术，以及两者结合构成圆极化透镜多波束天线的案例，最后阐述了本文的基本内容。
第二部分对圆极化微带天线的的定义、特征、馈电方式、辐射机理、特性参数等基本原理进行了介绍。
第三部分介绍了透镜多波束天线的基本原理，其中包括透镜天线特点和介质球透镜原理。
第四部分介绍了一种圆极化微带天线阵列的设计思路，利用Ansoft HFSS软件设计了该天线阵列，并仿真与调试该天线阵列。
第五部分是基于前一部分所设计的天线阵列，使用CST MICROWAVE STUDIO软件加载透镜，进行了仿真与调试。
第吹冰部分介绍了如何加工天线的实物以及其测试结果。
2 圆极化微带天线原理
2.1 微带天线定义及特点
1953年，Deschamps根据理论研究和实践经验创造性地提出了微带天线的概念，自二十世纪70年代以来引起了广泛重视和研究。微带天线的构造是在一片介质基片的两面分别敷以金属薄层和金属辐射片，且该介质基片的厚度远小于工作波长。辐射片能依据实际的性能需求设计成多种形状，通常有矩形、圆形或椭圆形等。
相对于其他天线，微带天线剖面低、体积小、重量轻、成本低,易于制成共形天线，并且可与微波集成电路一起集成。
随着微带天线发展，应用领域不断扩大，同时也暴露出它的不足，比如带宽较窄，损耗较大，增益低，功率容量小以及介质基片对性能影响大。为了改善天线的性能，我们可以将单个天线组合成微带天线阵列提高增益，提升功率容量。
目前，微带天线已广泛应用于遥控技术，雷达系统和便携式通信设备中。微带天线的理论研究愈加重视，工艺制造不断成熟，必将开辟广阔的应用领域。
2.2 微带天线辐射机理