高增益双馈圆极化天线单元研究(2)
1 绪论 1
1.1 微带天线研究背景及现状 . 1
1.2 圆极化天线研究背景及现状 1
1.3 本文的主要工作 .. 2
2 微带天线基本理论及 HFSS 软件介绍 . 3
2.1 微带天线 3
2.1.1 微带天线的结构 .. 3
2.1.2 微带天线工作原理. 3
2.1.3 微带天线的分析方法 . 4
2.1.4 微带天线的馈电技术 . 4
2.2 圆极化技术.. 6
2.2.1 圆极化波的性质 .. 6
2.2.2 圆极化天线的参数. 6
2.2.3 微带天线实现圆极化的方法 7
2.3 高增益技术.. 8
2.4 HFSS软件介绍 8
3 圆极化天线单元、移相馈电网络和天线阵列研究 .. 10
3.1 右旋极化天线单元设计 . 10
3.1.1 原理介绍 .. 10
3.1.2 天线单元设计 .. 10
3.1.3 仿真结果 .. 11
3.1.4 结论 . 15
3.2 馈电移相网络 . 16
3.2.1 依次旋转布阵原理 . 16 3.2.2馈电移相网络的设计 . 18
3.2.3 馈电移相网络结构.. 19
3.2.4馈电移相网络仿真结果 20
3.3 天线阵列的设计 .. 22
3.3.1 引言 .. 22
3.3.2 天线阵列结构 . 22
3.3.3 天线阵列仿真结果 . 23
3.4 左旋高增益天线单元、移相馈电网络和天线阵列仿真 .. 25
3.4.1 1.268GHz左旋高增益天线单元仿真 . 25
3.4.2 1.268GHz移相馈电网络仿真 28
3.4.3 1.268GHz天线阵列仿真 29
4 总结 . 31
致谢 32
参考文献 . 33 1 绪论
1.1 微带天线研究背景及现状
微带天线的概念最早由德尚(G.A.Deschamps)教授在1953年提出[1]
，在1955
年由法国Gutton和Baissino发表了专利[2]
。微带天线是一种随系统对天线的要
求而发展起来的典型的低剖面、平板结构的天线，但是因为没有较好的微波介质
材料，所以在随后的近20年里对此只有零星的研究，当时人们只是把微带结构
作为波导元器件的一种小、薄、轻又低廉的替代品。70 年代期间，由于获得了
具有低损耗正切特性和有吸引力的热特性及机械特性的良好基片，改进的照相平
板印刷技术和更好的理论模型，使微带天线取得突破性进展。最早的微带天线是
Howell[3]
和Munson[4]
在二十世纪七十年代初期研制成的。之后，世界各国的研究
人员对微带天线的贴片形状、馈电技术、基板构造和阵列排列等方面作了大量的
研究，微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展。
微带天线以其重量轻、体积小、成本低、共形结构、以及与集成电路兼容
等优点，成为天线家族中充满生命力的一个分支，在移动通信、卫星通信、全球
卫星定位系统（GPS）等领域得到广泛的应用。
早期微带天线具有频带窄、极化纯度差、寄生馈电辐射大、功率容量有限
等不足。因此微带天线的大部分研究工作都是为了克服这些缺点，以便满足系统
对天线愈来愈苛刻的要求。这些工作所取得的进展使得微带天线的发展和应用前
景变得更为广阔。
1.2 圆极化天线研究背景及现状
圆极化天线在雷达、卫星通信以及移动通信系统中有着广泛的应用。相对于
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