一種寬帶雙圓極化微帶天線

由于采用三枝節(jié)的90度電橋方案，如圖2所示，用ADS軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，相對于常規(guī)印刷式3dB電橋，從后面的結(jié)果可以看到采用級聯(lián)形式的3dB電橋可以大大拓寬其工作頻帶，保證兩個(gè)輸出端口在較寬的頻帶內(nèi)具有相等的功率輸出和穩(wěn)定的相位差，輸入口一和輸入口二分別連接接收或發(fā)射機(jī)，可以實(shí)線兩種不同的圓極化。

圖290度電橋示意圖

3仿真和測試結(jié)果

以S頻段雙圓極化微帶天線為例進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)、實(shí)物加工和電性能測試，并對仿真和測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析。天線的設(shè)計(jì)尺寸為d=24.2mm，R=31.6mm，r=5mm，S1=14.1mm，S2=2.6mm，h2=1mm。天線材料選用鋁合金，黃銅，天線罩材料為玻璃鋼，介電常數(shù)約為3.8。輻射貼片和反射地板間采用絕緣材料固定支撐，為了便于調(diào)試，初始設(shè)計(jì)時(shí)電橋沒有和天線進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，電橋微波板選用Rogers，介電常數(shù)2.5。

圖3為仿真的天線方向圖，可以看出這種激勵(lì)方式的天線具有較寬的帶寬，20%帶寬內(nèi)6dB增益的波束覆蓋角度可以達(dá)到+/-300，0dB增益的波束覆蓋角度至少可以達(dá)到+/-600。天線最大增益約8dB。從天線的輻射方向圖可以看到，方向圖的均勻?qū)ΨQ性不是很理想，如果要追求更好的對稱性可以通過增加激勵(lì)的探針數(shù)來實(shí)現(xiàn)。圖5、圖6為電橋的仿真曲線，可以看出其在超過20%帶寬內(nèi)有很好的幅相特性，兩個(gè)輸出端口的幅度差小于0.2dB，相位差小于2度。

圖3天線主極化/交叉極化輻射方向圖（0.9f0/f0/1.1f0）

圖4為天線實(shí)物照片，天線單元安裝在一鋁合金支架頂部，90度電橋裝在支架內(nèi)側(cè)壁，天線與電橋間用等相的兩根電纜組建連接。在半開口的簡易微波暗室對天線進(jìn)行了方向圖測試，圖7為測試的天線增益方向圖，圖8為天線駐波比測試結(jié)果。

圖4天線實(shí)物照片

圖5電橋輸出端口的幅度分布（仿真結(jié)果）

圖6電橋兩輸出端口的相位差（仿真結(jié)果）