一種提高交叉極化隔離度的16元微帶陣列天線

摘 要:在現(xiàn)代通信中，特別是衛(wèi)星通信，有時(shí)需要比較高的交叉極化隔離度。對(duì)于傳統(tǒng)的微帶陣列天線來說，由于其饋電網(wǎng)絡(luò)與陣元均處于同一側(cè)，不僅會(huì)產(chǎn)生互耦，影響增益，并且交叉極化隔離度也不能滿足廣大用戶的要求。在此提出一種新型的饋電結(jié)構(gòu)，旨在提高其交叉極化隔離度。從仿真中可以看出，交叉極化隔離度能達(dá)到40 dB以上，為實(shí)現(xiàn)更大型微帶陣列天線網(wǎng)絡(luò)做出一定的理論實(shí)踐和工程指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞:微帶陣列天線; 交叉極化隔離度; 饋源網(wǎng)絡(luò); 開槽線

中圖分類號(hào):TN823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2010)14-0114-03

16-element Microstrip Array Antenna for Enhancing Cross-polarization Isolation

LIU Teng1，2， LUO Yong1， LI Sha-sha2， LI Xu-zhe1

(1. University of Electronic Science and Technology of China， Chengdu 610054， China;

2. China Spacesat Co. Ltd.， Xi’an 710061， China)

Abstract: A high cross-polarization isolation is sometimes needed in modern communications， especially in satellite communications. A new feeder structure is proposed to enhance the cross-polarization isolation because the array elements and the feed network are at the same side in the traditional microstrip array antenna， and the structure can cause low cross-polarization isolation and co-coupling which affects the gain. It is found from the simulation result calculated by HFSS of Ansoft that the cross-polarization isolation is higher than 40dB. This conclusion can provide a good reference to the practical engineering.

Keywords: microstrip array antenna; cross-polarization isolation; feed source network; slot line

0 引 言

微帶陣列天線具有體積小，重量輕，制作簡(jiǎn)單，安裝方便，容易與有源器件集成，外觀美觀，受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越受到人們的歡迎。目前，微帶陣列天線已經(jīng)成功地用于機(jī)載雷達(dá)，衛(wèi)星通信，移動(dòng)通信和衛(wèi)星電視等系統(tǒng)中。

關(guān)于微帶陣列天線的饋電問題，前人已做了大量的工作。一般都是輻射片與微帶線饋源網(wǎng)絡(luò)處于同一側(cè)，如文獻(xiàn)[1-2]所述。這種方式由于饋源網(wǎng)絡(luò)本身會(huì)產(chǎn)生一定的輻射，所以總的輻射場(chǎng)就是各輻射單元的輻射場(chǎng)與饋源網(wǎng)絡(luò)輻射場(chǎng)的疊加。由于饋源網(wǎng)絡(luò)布線并不一定規(guī)則，這無疑會(huì)影響天線整體的交叉極化隔離度性能;同時(shí)，由于微帶線與輻射貼片存在有互耦，這樣還會(huì)進(jìn)一步使天線交叉極化隔離度性能降低，影響主瓣增益[3]。在某些特定的應(yīng)用場(chǎng)合(如衛(wèi)星通信)，要求天線的交叉極化隔離度性能是比較高的(30 dB以上)[4]，對(duì)于一般陣元數(shù)目比較少的天線陣，還能夠滿足要求，但是對(duì)于大型或者超大型陣列，以上的饋電方式就很難滿足要求了。……