寬帶圓極化波導(dǎo)縫隙天線的研究.pdf

1、寬帶通信由于通信容量大、保密性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為通信系統(tǒng)研究的重要部分。而圓極化天線由于抗干擾能力強(qiáng)、能夠接受任意線極化及相同旋向圓極化來(lái)波等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)航、衛(wèi)星等電子系統(tǒng)中。同時(shí)波導(dǎo)縫隙天線具有高增益、高效率、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。因此本文對(duì)寬帶圓極化波導(dǎo)縫隙天線進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)出兩種寬帶圓極化天線單元和陣列。研究?jī)?nèi)容主要包括:
　　第一，提出一種加載背腔式H型寬縫的新型圓極化波導(dǎo)縫隙天線。天線在饋電波導(dǎo)寬邊開(kāi)縱縫的基礎(chǔ)

2、上，加載旋轉(zhuǎn)45°放置的方形金屬腔，金屬腔的上口面加矩形微擾形成H型寬縫。饋電波導(dǎo)將能量從寬邊縱縫耦合至上方的腔體，激勵(lì)出兩種空間正交的電場(chǎng)模式。H型寬縫引入微擾實(shí)現(xiàn)90°相差，從而輻射圓極化波。背腔式寬縫的引入實(shí)現(xiàn)了寬帶圓極化輻射。本文設(shè)計(jì)了中心頻率為12.5GHz的1×8線陣，仿真得到線陣的阻抗帶寬為4％，軸比帶寬為6.4％，增益為17dB，副瓣電平為-17dB。
　　第二，為降低天線剖面，將第一種設(shè)計(jì)中傾斜的腔體優(yōu)化為正常放

3、置，H型寬縫改為對(duì)角有一對(duì)方片微擾的方形寬縫。優(yōu)化后天線高度降低了25％。研制出中心頻率為12.5GHz的1×8線陣。測(cè)得的阻抗帶寬為6.9％，軸比帶寬為8.8％，增益15.4dB，口徑效率53.7％。
　　第三，設(shè)計(jì)了一種新型的加載雙層貼片的圓極化波導(dǎo)縫隙天線陣。天線單元由三部分組成，分別是饋電波導(dǎo)、一對(duì)分裂的切角貼片和完整的切角貼片。整體天線剖面較低，高度為半個(gè)空間波長(zhǎng)。圓極化性能由兩層切角貼片實(shí)現(xiàn)，層疊的貼片結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生兩個(gè)