雙頻圓極化及寬帶雙線極化介質(zhì)諧振器天線研究.pdf

1、隨著無線系統(tǒng)的快速發(fā)展，介質(zhì)諧振器天線（Dielectric Resonator Antenna,DRA）由于其頻帶寬、損耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，受到了越來越多的關(guān)注。圓極化天線和雙極化天線在衛(wèi)星通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，所以本文主要對雙頻圓極化介質(zhì)諧振器天線和寬帶雙線極化介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究，取得的主要研究成果如下：
　　1.對雙頻圓極化介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一種新穎的單饋電雙頻圓極化介質(zhì)諧振器天線。該天線采用矩

2、形縫隙耦合饋電，激勵(lì)起HE111和HE11δ（2<δ<3）模式，從而實(shí)現(xiàn)了雙頻工作。通過對圓柱形介質(zhì)諧振器開槽，產(chǎn)生了兩組正交模，從而獲得了雙頻圓極化特性。為了進(jìn)一步拓寬天線的阻抗和軸比帶寬，在地板上引入了一對相同的圓弧縫隙。利用圓弧縫隙與介質(zhì)諧振器天線的雙諧振工作，使天線在低頻段實(shí)現(xiàn)了寬帶圓極化特性。仿真結(jié)果表明，該天線在兩個(gè)頻段的阻抗帶寬（|S11|<-10dB）分別為26.25％（4.5-5.88GHz）和11.17％（8.54-

3、9.55GHz），3-dB軸比帶寬分別為15.8％（4.78-5.6GHz）和5.02％（8.94-9.4GHz）。最后，對該天線進(jìn)行了實(shí)物制作和測量，實(shí)測結(jié)果和仿真結(jié)果基本吻合。
　　2.對寬帶雙線極化介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究。首先，設(shè)計(jì)了一種探針-縫隙耦合混合激勵(lì)的寬帶雙線極化介質(zhì)諧振器天線。通過引入空氣層來降低諧振器的Q值，從而拓寬天線的阻抗帶寬。采用探針和縫隙耦合混合饋電的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了雙線極化工作。仿真結(jié)果表明，該天線兩個(gè)

4、端口的阻抗帶寬分別為50.84％（4.24-7.13GHz）和41.75％（4.7-7.18GHz），在重疊頻帶內(nèi)的端口隔離度大于25dB。接著，又設(shè)計(jì)了一種倒L型探針激勵(lì)的寬帶雙線極化介質(zhì)諧振器天線。在諧振器與地板之間引入了一層低介電常數(shù)（ε2=2.2）的介質(zhì)層，有效地降低了Q值，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶特性。通過將兩對矩形介質(zhì)諧振器正交排布，每對諧振器由一個(gè)T型功分器饋電，從而使天線實(shí)現(xiàn)雙極化和高增益。仿真結(jié)果表明，該天線兩個(gè)端口的阻抗帶寬分別