圓極化寬波束天線單元及陣列.pdf

1、在通訊技術中，減少極化失配引起的傳輸損耗，保證發(fā)射天線的極化匹配非常關鍵，圓極化在這一方面有著突出的優(yōu)越性，圓極化天線可以接收任意極化波、有效減少多徑反射的影響、抑制雨霧等氣候引起的去極化效應。而無線通訊的迅猛發(fā)展，對天線提出了更高的要求,如高增益、窄波束、低副瓣和波束掃描等，這對單一天線來說已難以實現(xiàn)。但通過將若干天線單元按照一定的方式組合排列成陣列天線，并給予合理的激勵系數(shù)，可以較好地滿足這些設計要求。本文圍繞上述分析通過理論分析和

2、CST仿真，主要進行了以下幾方面工作：
　　(1)設計了一種圓極化寬波束天線單元，通過對該單元的貼片輻射器形狀、饋電位置、介質板厚度、介電常數(shù)等參數(shù)的優(yōu)化，得到了一種較為理想的微帶天線，該天線能夠實現(xiàn)在全平面內的3 dB軸比在120?以上，半功率波束寬度達到了107.4?，諧振頻率為1.58 GHz。由于該天線單元結構簡單、尺寸較小,所以易于組陣。進而利用該模型組成相控陣天線，并在CST仿真軟件中試驗了這個模型能否達到理想的相控陣

3、效果。
　　(2)通過對陣列單元之間的互耦研究，找到了一種抑制交叉極化的布陣方式，先對4?4陣列進行了初步驗證，對其掃描能力和主瓣內的極化情況進行了一系列研究，然后用更大的64單元陣列進行了研究，通過相控陣技術實現(xiàn)了天線陣列在各個平面內具有?50?的掃描范圍。
　　(3)通過理論研究天線的有源元方向圖與天線陣列的方向圖之間的關系之后，從天線陣列中提取出天線的有源元方向圖，由于認為當陣列的規(guī)模再增大時，天線中心陣元的周圍電磁環(huán)