[发明专利]一种基于交叉偶极子的宽带圆极化微带天线

说明书

本发明公开了一种基于交叉偶极子的宽带圆极化微带天线，所述宽带圆极化微带天线包括两层介质板、四个辐射单元、宽带等功分90°相移网络(5)和金属柱平衡馈电结构；两层介质板具有一定距离并且上下平行设置，在上层介质板(10)的上表面分别印制第一辐射单元(1)和第二辐射单元(2)，在上层介质板(10)的下表面分别印制第三辐射单元(3)和第四辐射单元(4)，第一辐射单元(1)和第三辐射单元(3)相对设置，第二辐射单元(2)和第四辐射单元(4)相对设置，四个辐射单元依次相差90°馈电实现了圆极化的工作方式，在下层介质板(11)的下表面印制宽带等功分90°相移网络(5)。

技术领域

本发明涉及微带天线的技术领域，特别涉及一种基于交叉偶极子的宽带圆极化微带天线。

背景技术

圆极化天线因其独特的特性而被广泛应用于全球卫星导航系统(GNSS)、移动卫星通信、无线射频识别(RFID)、无线局域网(WLAN)、电视直播服务(DBS)和全球微波互联接入(WIMAX)等无线通信系统中。

圆极化天线是一种向外辐射或接收圆极化形式电磁波的天线。圆极化天线的实际意义主要在于：1)任意极化波都可以分解为两个旋向相反的圆极化波。所以圆极化天线可以接收任意方向的来波，而它辐射的电磁波同样可以被任意极化的天线接收到，因此在电子侦测和干扰中广泛使用圆极化天线；2)在通信雷达的极化分集工作和电子对抗等应用中广泛利用圆极化天线的旋向正交性；3)圆极化波入射到对称目标后旋向会发生反转，因此圆极化天线应用于移动通信，GPS等能抑制雨雾干扰和抗多径反射。

随着遥感技术的发展，SAR已经从单极化扩展到了双极化甚至全极化，但是由于全极化SAR数据的缺点是刈幅宽度太小，因此，参考文献[1](“Rizki Akbar,P.,S.S.J.Tetuko,and H.Kuze.A novel circularly polarized synthetic apertureradar(CP-SAR)system onboard a spaceborne platform.International Journal ofRemote Sensing 31.4(2010):1053-1060.”)提出紧缩极化技术。CP SAR传输圆极化，并接收两个正交的线性极化。微带阵列天线以其高度兼容、易于制作、重量轻等特点成为SAR天线的很好的选择。

目前圆极化微带阵列天线的实现方法主要分为两种形式：1)圆极化辐射单元和宽带馈电网络，参考文献[2](Gan,Zheng,et al.Compact Wideband Circularly PolarizedMicrostrip Antenna Array for 45GHz Application.IEEE Transactions on Antennasand Propagation 66.11(2018):6388-6392.)提出这种方法，需要单独地设计圆极化单元和馈电网络，单元结构和馈电网络都比较复杂，但是带宽比较宽；2)线极化阵列单元加特定的馈电网络来实现线极化到圆极化的转换。参考文献[3](Zou,Yanlin,et al.A high-gain compact circularly polarized microstrip array antenna with simplifiedfeed network.International Journal of RF and Microwave Computer-AidedEngineering 8(2019).)提出，这些实现方法中馈电网络复杂，且天线的剖面较高，实现的轴比带宽窄。