高增益双馈圆极化天线单元研究(4)
条边
W
的磁流是同向的，故其辐射场在在贴片法线方向（轴）同相相加，呈最
大值，且随偏离此方向的角度的增大而减小，形成边射方向图。沿每条
L
边的磁
流都由反对称的两个部分构成，它们在H（xOz）面上的辐射相互抵消，而两条
L
边的磁流又呈反对称分布，因而在E（xOy）面上各处，它们的场也都抵消。
在其他平面上这些磁流的辐射不会完全抵消，但与沿两条
W
边的辐射相比都相
当弱，成为交叉极化分量。
矩形微带天线的辐射主要由沿两条
W
边的缝隙产生，该二边称为辐射边。
2.1.3 微带天线的分析方法
分析微带天线的基本方法大致可以分为理论分析方法和数值分析方法两种。
其中理论分析方法可分为三类：传输线模型、腔模理论、全波理论（积分方程法）；
数值分析方法主要指全波分析中的数值分析方法，主要包括：矩量法、有限元法、
时域有限差分法等。而且随计算条件的不断改善，新的方法也不断涌现。
2.1.4 微带天线的馈电技术
在微带天线的设计中，选择合适的馈电方式，对所实现的性能要求至关重要。
微带天线的两种基本的馈电方式是：同轴馈电和微带馈电。按照馈电技术分类，
可概括为四种基本技术，包括边沿馈电、探针馈电、口径耦合和邻近耦合。下面
分别介绍之。
（a） 边沿馈电技术是微带贴片天线最早的一种激励方法。一般情况下，
微带馈线与贴片的一条辐射边接触，它具有其他的馈电技术不具
有的几个优点。因为馈电单元和贴片可以蚀刻在同一块板上，故
一个主要优点是制造工艺简单，因此大多数平面阵都采用边馈技
术。这种方式很容易控制输入阻抗水平；通过简单的将馈线插入
贴片导体，贴片的辐射边时，谐振阻抗可以调谐为高达150~200
Ω ，而当接触点位于贴片的中心时下降为只有几个欧姆。
（b） 探针馈电贴片具有几个重要的优点。第一，馈电网络通过一个接
地面与辐射部分分离，这个特性使得它可以分别对每一层进行优化；第二，在所有的激励方法中，探针馈电有可能是最有效的，
因为馈电机制直接与天线接触，并且馈电网络的大部分与贴片隔
离，从而使虚假辐射最小。因此探针馈电方式在连接方面比较复
杂，但是其高效性仍然使它应用广泛。
（c） 耦合馈电：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藕合。与直接接触式相比优点: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。
（d） 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。 6
2.2 圆极化技术
2.2.1 圆极化波的性质
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