HFSS单馈紧凑型圆极化天线研究+文献综述(6)
图2.3.3.1口径耦合微带贴片天线示意图
叠层之间通过接地面分开，馈线与贴片天线之间通过接地面上的窄缝进行耦合。与直接接触式相比，图2.3.3.1具有一些优点：与边馈贴片天线不同，它可以对馈线和基板进行优化;与探针贴片相比，它不需要垂直互联，从而简化了制造工艺但同时保持了印制电路技术的共形特性。然而由于需要多层制造工艺，各层之间的对齐定位非常重要。多层天线还会产生其他问题，介质间存在的间隙将显著改变天线的输入阻抗特性，特别是在高频时间隙的阻抗特性较大。叠层之间的粘合材料对天线的作用也至关重要。如果粘合材料是有损耗的且位于窄缝旁边，则将降低天线的效率。
与直接接触馈电贴片相比，口径耦合贴片具有更多的设计参数，因而对设计者来说可以具有更灵活的选择。除了外形比较复杂之外，口径耦合微带贴片天线相对易于准确建模，甚至对于全波分析也是这样。其原因是与直接接触馈电贴片不同，它没有剧烈的电流不连续点，因此可以进行相对简单的、准确的、计算较快的全波分析。
2.3.4 临近耦合贴片
用来克服直接接触馈电贴片的缺点的非接触馈电贴片的第二种形式是临近耦合贴片。图2.3.4.1给出这种印制天线的示意图。微带天线包含有一个带有微带馈线的基板组成。在这层材料之上是另一种介质层。微带贴片就蚀刻在它的上表面。注意两个介质层之间没有基板。馈电网络和贴片之间通过电磁作用进行功率耦合的，这就是有时也把这种天线称为电磁耦合贴片天线的原因。
图2.3.4.1临近耦合微带贴片天线示意图
临近耦合贴片的关键特性在于它的耦合机制在本质上是电容性的，这与直接接触法相反，后者主要是感性的，耦合机制的差异显著的影响了可以获得的阻抗带宽，因为边馈和探针馈电几何结构的感性耦合限制了可使用材料的厚度。因此，本质上临近耦合贴片的带宽宽于直接接触馈电贴片。
因为在馈电网络和辐射器件间没有电流的不连续点，对临近耦合贴片进行全波分析并不十分困难。当然，临近耦合微带贴片也有一些缺点:因为馈线和天线之间并不是完全独立的，具有相对较高的寄生辐射:天线是多层结构，层与层之间的对齐定位很重要。馈线基板和天线层之间的空气间隙将影响耦合，因此在制造天线时需要特别注意。
2.4 本章小结
本章介绍了微带天线的分析方法，重点依据腔模理论阐述了微带天线的辐射机理，同时简单的介绍了微带天线常用馈电方法及其优缺点。
3. 微带天线圆极化技术
3.1 概述
圆极化天线在无线电领域中占有重要的地位。特别在航天飞行器中，因为飞行器位置姿态的固定，它们的通讯测控设备都要求重量轻、体积小、共形而且成本低的圆极化天线。圆极化微带天线就是能满足这些要求的比较理想的天线。
3.1.1 圆极化波的产生原理
微带天线中存在何种模式完全取决于贴片的形状和激励模型，当馈电点位于贴片的对角线上时，天线中可以同时文持 和 模，两种主模同相且极化正交，结果导致辐射波的极化方向与馈电点所在对角线平行，单点馈电的准方形贴片、方形切角贴片和四周切有缝隙的方形贴片天线等均可以辐射圆极化波。
用微带天线产生圆极化波的关键是产生两个方向正交的，幅度相等的，相位相差90°的线极化波。当前用微带天线实现圆极化辐射主要有几种方法:一点馈电的单片圆极化微带天线；正交馈电的单片圆极化微带天线；由曲线微带构成的宽频带圆极化微带天线；微带天线阵构成的圆极化微带天线等等。