一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计
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一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线的设计
作者：尚玉玺 刘运林 何之煜
来源：《现代电子技术》2015年第13期
摘 要： 提出一种微带线馈电的宽带圆极化微带天线，它由微带馈线、辐射贴片和FR4介质板组成，在辐射贴片的矩形槽对角添加两个环形结构，实现了微带天线圆极化的要求，通过调整微带馈线的尺寸，有效改善了天线的轴比带宽。该天线单元的轴比带宽达到了43.8%（2.5～3.9 GHz）。
关键词： 宽带； 圆极化； 微带线馈电； 微带天线
中图分类号： TN92⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X （2015）13⁃0067⁃04 Abstract： The broadband circularly polarized microstrip antenna with microstrip feeding is presented ， which consists of microstrip feeder， radiation patch and FR4 dielectric⁃slab. The
requirements of microstrip antenna circularly polarized are realized by adding two annular slots which are located at the two opposite angles of rectangular slot on radiation patch. The axial⁃ratio bandwidth of the antenna is improved effectively by adjusting the size of microstrip feeder. The axial ⁃ratio bandwidth can reach 43.8%（2.5～3.9 GHz）.
Keywords： broadband； circularly polarized； microstrip feeding； microstrip antenna 0 引 言
现代无线通信系统对天线的性能要求越来越高，单纯线极化天线已无法满足要求，因此圆极化天线的应用越来越广泛。由于圆极化微带天线具有剖面薄、重量轻、可与载体共形、易与有源器件集成等优点，已经被广泛应用于卫星通信、导航等领域。然而，传统的圆极化微带天线，圆极化带宽较窄，为了提高天线的圆极化带宽，已有研究分别运用了多种方法来实现。文献[1⁃2]采用了多点馈电的方式，在文献[1]中采用了Wilkinson 功分器，圆极化轴比带宽能达到20%，但额外附加功分器，必须精心设计馈电网络以保证圆极化性能，这就增加了制作成本；在文献[2]中，采用了寄生贴片的方式，实现的轴比带宽约为45%，但这样的结构或多或少的损害了微带天线剖面薄的特点。文献[3⁃5]采用了口径耦合的方式进行馈电，由于其辐射部分与馈电部分被接地板隔开，馈线的寄生辐射弱；因此天线的交叉极化电平低，但是当增加基片厚度展宽频带时，要加大槽的尺寸以获得阻抗带宽，这将导致后向辐射电平升高。文献
[6⁃8]采用了微带线馈电的方式，但是所实现的轴比带宽都达不到本文提到的天线。