双极化微带天线设计方案

1、双极化微带天线方案王一博1微带天线分类微带贴片天线微带偶极子天线微带缝隙天线微带行波天线双极化微带天线优点相对于单极化天线可以提高接收信号的灵敏度；利用正交极化无相互干扰特性,可以实现频率复用，提高通信容量；利用双极化天线可以进行极化分集，克服移动通信中的多径效应。基本结构单元双馈方形微带贴片天线双馈圆形微带贴片天线极化方式简介其中方形双极化微带天线的馈电可以是端馈也可以是角馈。图3.1左边所示为端馈形式,两个馈电点激励的简并模分别是TM小TM。膜;右边所示为角馈形式,根据腔模理论,在方形微带贴片的对角线上馈电可以获得极化正交、幅度相等TMI。、TM01模激励。当两个模的相位相差90”时,即可

2、形成圆极化辐射。而图3.2所示的圆形微带贴片的两馈电口激励的基模为TMI、模,馈口相距1/4波导波长。馈电方式微带线馈电同轴馈电耦合馈电前面两种馈电方式与耦合馈电方式相比具有明显的优势,实现起来比较方便,且不需要复杂的计算和调节,误差相对小。而同轴馈电自身也明显有不足的地方,当介质基板厚度比较厚时,同轴线的内导体和外导体可形成一个电感,与辐射贴片自身存在的电纳相结合,从而影响天线的谐振频率。而微带线馈电无论从设计还是制作上来说都相对比较简单,而且对于共面微带线馈电,可以采取一些措施来提高极化隔离度和极化纯度。方案一：角馈双极化高隔离天线隔离度要求大于 30dB,与普通的单层贴片天线相比较具有高

3、的隔离度。此天线有较好的定向性,波束比较窄,单层贴片的微带天线,利于生产。串行角馈方形贴片实物图串行角馈方形双极化微带贴片天线总结该天线是单层的微带贴片天线,具有结构简单,加工制作容易,性能良好,易与微波其他器件集成等特点。该天线的性能指标相比于单片贴片天线增益较高,利于定向的传播。在 80MHz 的频率范围内能够达到较高的隔离度,整个频段的隔离度都大于 30dB,但是带宽受到了限制。方案二：双极化振子天线双极化振子天线,是基于单极化天线的振子,组合而成的。它的理论基础和一般的双极化天线一样,即为将天线激励出来正交极化波,使其变为垂直水平的双极化天线。组合的方式很多有十字型,丁字形,X 型等等

4、。十字型模型是一种对称的模型,组阵方便,方向图好,能使能力集中。双极化振子天线实物图双极化振子天线总结实验表明高隔离度不仅是多层板的特征,单层的微带贴片天线,通过微带振子的模型进行优化,也是可以实现高隔离度双极化的特征。此印刷天线容易大规模的生产,结构相对于多层的双极化高隔离度天线简单。方案三：微带伞状振子天线微带伞状天线实物图微带伞状天线总结仿真和测试结果表明这种双极化微带天线能够有效地展宽微带天线的带宽,降低了两极化端口的隔离度,该天线与传统的双极化微带贴片天线相比较,采用微带线侧馈仅使用单层贴片实现宽带和高隔离度,结构简单易于制作。该天线最大的特点是不仅是结构简单,同时还保证了良好的增益和带宽,天线的增益达 3.75dB。该天线在有效减小天线尺寸与保证两极化端口的隔离度之间取得了一个较好的折中,同时天线实现很好的双极化辐射。方案四：双极化微带天线阵双极化方型微带贴片的指标良好,但是天线的增益不是很理想,只