HFSS宽频带圆极化微带天线设计仿真(2)
2.1.1 微带天线的定义 4
2.1.2 微带天线的分类 4
2.1.3 微带天线的工作原理 5
2.2 微带天线的馈电方法 . 6
2.2.1 微带馈电 6
2.2.2 同轴线馈电 6
2.2.3 电磁耦合型馈电 7
2.3 微带天线的分析方法 . 8
2.3.1 传输线模型（TLM） 8
2.3.2 空腔模型（CM） 8
2.3.3 全波分析法（FW） 9
2.3.4 其他分析方法 9
2.4 微带天线的基本参量 . 9
2.4.1 辐射参数 10
2.4.1.1 方向函数 . 10
2.4.1.2 方向图 . 10
2.4.1.3 方向图参数 . 10
2.4.1.4 方向性系数 . 12
2.4.1.5 天线增益 . 12
2.4.1.6 天线极化 . 13
2.4.2 电路参数 14
2.4.2.1 天线阻抗 . 14
2.4.2.2 驻波系数与反射功率 . 14
3 宽频带圆极化技术 . 15
3.1 主要技术指标 . 15
3.1.1 天线带宽 15
3.1.2 轴比 15
3.2 圆极化波的产生 . 15
3.3 圆极化波的性质 . 17
3.4 圆极化微带天线 . 17
3.5 展宽带宽的途径 . 19
4 宽频带圆极化微带天线设计 . 22
4.1 U-slot微带天线设计 22
4.1.1 U-slot天线结构 . 22
4.1.2 U-slot天线仿真结果 . 23
4.2 Spiral-slot微带天线设计 25
4.2.1 Spiral-slot天线结构 . 25
4.2.2 Spiral-slot天线仿真结果 . 26
4.2.3 Spiral-slot天线实物制作与结果比对 . 28
4.2.3.1 Spiral-slot天线实物制作 28
4.2.3.2 Spiral-slot天线结果比对 29
5 结束语 . 31
致 谢 32
参考文献 . 33
1 绪论
1.1 研究背景
微带天线(Microstrip Antennas)是由导体薄片粘贴在背面有导体接地板的介
质基片上形成的天线。1953 年 Deschamps 率先提出微带辐射器的概念[1]
,但是当时并未引起足够的重视,只有一些简单的研究。到了20世纪70年代初，Howell
[2]和 Munson[3]研制出了实际的微带天线。此后，由于微波集成技术的发展以及各
种低耗介质材料的出现，微带天线的加工制造得到保证，微带天线才真正得以发
展。随着微带天线被广泛的研究和发展，新形式和新性能的微带天线不断涌现，
使得微带天线获得了多种应用，成为了天线研究中的一个重要课题，受到广泛关
注。
微带天线的特征是比通常的微波天线有更多的物理参数， 它们可以有任意的
几何形状和尺寸。和常用的微波天线相比，微带天线有如下一些优点[10]：
（1） 体积小，有介质加载、短路加载、表面开槽、特殊形式(分形、蝶形
等)等多种小型化方法；重量轻，低剖面，能与载体（如飞行器）共
形，并且除了在馈电点处要开出引线孔外，不破坏载体的机械结构，
这对于高速飞行器特别有利。
（2） 性能多样化。可以用简单的馈电方法得到线极化和圆极化等极化方式；
不同设计的微带元，其最大辐射方向可以在边射到端射范围内调整；