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线极化波而言，圆极化波能够抑制雨雾干扰，减小多径反射，具有很好的移动性，
并且在发射和接收系统中，只要有一方应用了圆极化天线，接收天线以任何旋向
都可以接收到信号，极大地方便了在无线通信系统中的应用。圆极化微带天线由
于具有圆极化波和微带天线的优点，得到了广泛的应用，推动着圆极化技术不断
发展[5]- [8]
。
用微带天线产生圆极化波的关键是产生两个极化方向正交、等幅、相差 90o
的线极化波。基于这样的基本考虑，当前用微带天线实现圆极化辐射主要有两种方法：一种是单馈法，另一种是双馈法。单馈法无需外加的移相和功分网络就能
够实现圆极化，因此用这种方法实现的圆极化微带天线结构简单，尺寸小，但是
带宽较窄。双馈法需要额外的功分网络将输入信号分成两路幅度相等，相位相差
90o
的正交信号，再用这两路正交信号对辐射单元馈电，该方法实现的圆极化微
带天线结构较复杂，但是工作带宽很宽。
近年来，一些学者针对如何提高圆极化天线带宽做了大量有益的工作[9]-[13]。
文献[12]对2002年以前采用单点馈法实现圆极化的微带天线设计进行了很好的
总结，文献[9]中采用耦合馈电技术将圆极化带宽提高到20%。 文献[10]在单个
辐射单元上采用四点馈电和L形探针馈电技术，将驻波比带宽和圆极化带宽到
提高到45%。文献[11]在文献[10]的基础上，通过展宽相移网络的工作带宽，将
驻波比带宽提高到79.4%，圆极化带宽提高到63.8%，这是到目前为止报道的较
好结果[13]。 1.3 本文的主要工作
本文对缝隙耦合馈电的双馈圆极化微带天线进行了研究，包括H形缝隙耦合
圆极化微带天线单元分别实现左旋和右旋极化、移相馈电网络、22
的天线阵
列的仿真。
本文的主要内容如下：
第一章讲述了微带天线的研究背景和圆极化技术，列出了本文的主要内容和
工作安排。
第二章介绍了微带天线的基本理论、圆极化技术、高增益技术和仿真使用的
HFSS 软件。
第三章是本文的主体，详细阐述了工作频率为1.268 GHz 和2.492 GHz的
H形缝隙耦合微带天线单元分别实现左旋、右旋极化和一分四移相馈电网络的设
计过程， 以及22
的天线的性能。
第四章为总结。 2 微带天线基本理论及 HFSS 软件介绍
2.1 微带天线
2.1.1 微带天线的结构
微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线，
通过微带线或同轴线等馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通
过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射。微带常见的结构有贴片型、振子型、
微带线型等，如下图所示。 2.1.2 微带天线工作原理
微带天线的基本工作原理可以通过考察矩形微带贴片来理解。矩形微带贴
片可以看作是宽为
的一段微带传输线，其终端（y= L
）处因为呈现
开路，将形成电压波腹和电流波节。一般取
为微带线上波长。于
是另一端（
0 y
）处也形成电压波腹和电流波节。此时，天线与接地板 之间的
电场分布如图所示，该电场可近似表达为（设沿贴片宽度和基片厚度方向上电场
无变化） ：由对偶边界条件，贴片四周窄缝上等效的面磁流密度为
m
sn
E Je
。缝
隙表面上的等效面磁流均与接地板平行，如图中虚线箭头所示，可以分析出沿两
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