HFSS单馈紧凑型圆极化天线研究+文献综述(3)
4. 与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性；
1.2 圆极化微带天线的背景和国内外研究动态
1.3 本文的主要内容安排
第一章介绍了圆极化微带天线的研究背景、优缺点和开展圆极化微带天线研究的目的性及必要性。
第二章阐述了几种微带天线的分析方法，以其中的腔模理论为基础，详细介绍了微带天线的辐射基理和馈电方式。
第三章阐述了微带天线的圆极化技术，论述了圆极化波的产生方法、性质和参数，并根据单馈电圆极化理论给出了同轴单馈的设计实例。
第四章根据微带天线腔模理论，结合第三章单个微带同轴馈电的设计，改变介质厚度，定性地给出不同介质厚度对阻抗带宽、轴比带宽、增益的影响，并对结果作分析研究。
第五章在第四章的基础上进行探究，由于第四章中天线的方向图背瓣过大，探究地板对方向图的影响，并进一步验证不同介质厚度对阻抗带宽、轴比带宽、增益的影响。
2. 微带天线的基本理论
2.1 概论
在进行设计微带天线的时候，需要对天线的电参数(如方向图、方向性系数、输入阻抗、极化和频带等等)进行预估，这将大大提高了天线的性能和效率，降低了研制成本。
常用的微带天线的输入阻抗对频率非常敏感，因此确定微带天线的阻抗特性和方向特性就十分关键，因为前者要解决天线与馈线的匹配问题;后者要解决定向辐射或定向接收问题，也就是要解决发射功率或接收机灵敏度问题。而不论是阻抗特性还是方向特性都必须要求解天线在远区的电磁场分布。所以要求解天线边界条件的麦克斯韦方程组，而对于这样一个电磁场的边值问题，严格的数学求解是很困难的。因此经常采用工程近似的方法进行研究，即用某种初始场的近似分布代替真实的准确分布来计算辐射场。本文就是采用工程近似的方法对圆极化微带天线进行分析与设计的。
2.2 微带天线的分析方法
分析微带天线的基本理论[1]大致可分为三类，最早出现的也是最为简单的是传输线模型(Transmission Line Model)理论，主要用于矩形贴片;更严格更有用的是空腔模型(Cavity Mode)l理论，可用于各种规则贴片，但是前提是天线厚度远小于波长的情况;最严格而计算最复杂的是积分方程(Integral Equation Method)即全波分析法 (FullWave)。理论上来说，积分方程法可用于各种结构、厚度的微带天线分析，但是事实上要受到精度和机时的限制。
2.2.1 传输线法
利用传输线模式分析微带天线是比较早期的方法，也是最简单的方法。图2.2.1.1是这种方法的物理模型。方法的基本假设是:（1）微带片和接地板构成一段微带传输线，传输准TEM波，波的传输方向决定于馈电点。线段长度L≈ /2， /2为准TEM波的波长。场在传输方向是驻波分布，而在垂直方向(图中的宽度方向)是常数。(2)传输线的两个开口端(始端和末端)等效为两个辐射缝，长为W，宽为L，缝口径场即为传输线开口端场强。缝平面看作位于微带片两段的延伸面上，即使将开口面向上折转90°，而开口场强随之折转。
图2.2.1.1 传输线物理模型
由以上两条基本假设可以看出，当L≈ /2时，二缝上切向电场均为 方向，且等幅同相。它们等效为磁流，由于接地板的作用，相当于有两倍磁流向上半空间辐射。缝上等效磁流密度为M= 2V/h, V为传输线开口端电压。
由于缝己放平，我们在计算上半空间辐射场时，就可以按自由空间处理，这是这种方法的方便之处。