高隔離度雙極化微帶天線的設(shè)計

1引言

微帶天線由于具有體積小，重量輕，低剖面，易于加工以及與有源器件及電路集成等諸多有點，在通信，雷達等方面得到廣泛的應(yīng)用。另外，頻譜資源日益緊張現(xiàn)代衛(wèi)星通信領(lǐng)域迫切需要天線具有雙極化功能，因為雙極化可使它的通信容量增加一倍。

雙極化技術(shù)的應(yīng)用通常要求低交叉極化電平和高隔離度。單層的雙端口饋電隔離度一般只能達到-25dB左右[1]，多層饋電雖然結(jié)構(gòu)稍微復雜，但是可以得到很高的隔離度。

本文首先對三層介質(zhì)板單層反射板的微帶雙極化天線進行了分析，其結(jié)果表明方向圖的后瓣比較大。然后采用了四層介質(zhì)板，在最下層的介質(zhì)板下方加了一塊反射地板，得出比較理想的結(jié)果，其端口隔離度低于-40dB，后瓣降低了4.85dB。

2微帶雙極化天線的研究

2.1天線的結(jié)構(gòu)

三層介質(zhì)板微帶天線結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中（a）是立體的側(cè)視圖，（b）是俯視圖。天線由三層介質(zhì)板組成，輻射貼片蝕刻在最上層即第一層介質(zhì)板的頂部。鄰近耦合饋電微帶線在第二層介質(zhì)板的上面，第二層介質(zhì)板和第三層介質(zhì)板之間放置反射地板，H槽開在這反射地板上面，第三層介質(zhì)板的下側(cè)為通過H槽耦合饋電的微帶線。三層介質(zhì)板都采用介電常數(shù)為2.2的RogersRT/duroid5880(tm)材料，第一，二層厚度為0.381mm,第三層厚度為0.254mm，饋電采用50歐姆微帶開路線。

不同層饋電可以明顯的增加隔離度，可以對H槽的尺寸進行調(diào)節(jié)，改善輸入端口的阻抗特性。

（a）立體側(cè)視圖

（b）俯視圖

圖1天線結(jié)構(gòu)圖