低剖面宽带双圆极化微带天线彭兰,卢晓鹏,周子成(中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥23()088)摘要:介绍了一种低剖面宽带双圆极化微带天线单元及四元阵列的设计。天线单元设计中采用L探针耦合理论和薄膜天线结构,增大天线带宽的同时实现低剖面;采用四点反相馈电技术有效抑制了交叉极化,增加了两个极化端口之间的隔离度。对孤立单元及1x4小阵的仿真及实测结果表明,该天线阵在33.3%的带宽内驻波比优于1.9,两端口隔离度小于-30dB,轴比小于1.8dB。关键词:低剖面;L探针;薄膜天线;四点馈电;双圆极化;微带天线中图分类号:TN82文献标志码:A文章编号:1009-0401(2017)01-0034-03Alow-profilewidebandmicrostripantennawithdualcircularpolarizationPENGLan,LUXiao-peng,ZHOUZi-cheng(No.38ResearchInstituteofCETC,Hefei230088)Abstract:Alow-profilewidebandmicrostripantennaelementwithdualcircularpolarizationand4-elementarrayisdesigned.TheL-probecouplingtheoryandthin-membraneantennastructurearea-doptedinthedesignoftheantennaelementtoincreasethebandwidthandgetalowprofile.Thea-doplionofthefour-pointanti-phasefeedtechniqueeffectivelysuppressesthecrosspolarizationandincreasestheisolationbetweenthetwopolarizationports.Thesimulationandtestresultsofasingleelementanda1by4arrayindicatethattheVSWRisbetterthan1.9,theisolationislowerthan—30dB,andtheaxialratioislowerthan1.8dB.Keywords:lowprofile;Lprobe;thin-membraneantenna;four-pointfeed;dualcircularpolarization;microstripantenna0引言作为遥感领域-种新的技术,星载合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)除了能够提供高分辨率的目标图像外还具有全天候、全天时的优势,可以大范围地对全球进行观测成像。天线是决定合成孔径雷达性能最关键的子系统"2】。频谱资源日益紧张的现代卫星通信领域迫切需要天线具有双极化功能,能使其通信容量增加一倍。因此,要求天线能够同时实现宽带、双频、双极化等性能。为了便于折叠展开,还要求天线具备低剖面、小型化、质量轻等优势。宽带双极化天线主要有3大类形式,第1类是双极化裂缝波导天线,第2类是双极化对称振子类天线,第3类是双极化微带贴片天线。大多数采用波导缝隙阵来实现其技术相对而言较为成熟,能够实现良好的端口隔离和交又极化特性,效率高。但是,其带宽窄结构较为笨重,加工复杂,无法应用在受到空间、质鼠等限制的卫星上。对于双极化对称振了•天线,其优点是带宽宽,缺点是天线剖面尺寸较大旦两种极化天线单元的波瓣-•致性差;特别是当天线工作在UHF以下的波段时受到载机平台的限制,天线单元数较少,造成了两种极化状态卜天线的波瓣宽度、背瓣及增益差异很大,不利于SAR的成像处理。因此,目前的发展趋势是采用微带天线阵。它具右•质ht轻、低剖面、易制造旦易与K行器表面共形的优点,适合做成大的共面阵,而旦能够方便地实现双极化功能。因此.双极化微带天线成为目前研究的亚点方向,而U在通信、宙达等领域获得了广泛应用。双极化微带天线在具备宽频带、高隔离度、低交叉极化等特性的同时具备小型化、低剖面是有一定的难度。近年来,国内外对此项「.作进行了…系列的研究并取得了部分成果7,2O本文提出了一种双极化微带贴片天线。首先采用四点反相馈电技术实现低交叉极化,然后使用L探针耦合馈电技术,同时采用薄膜天线技术替代常见的背腔耦合馈电方法"在提高带宽和增益、增加两个极化端口之间的隔商度的收稿日期:2016妫-19;修回日期:2016-10-20作者简介:彭兰(1988-),女•工程师,硕士,研究方向:雷达天线设计;卢晓鹏(1976-),男,研究员,研究方向:微波阵列天线;周子成(1983-),男,高级工程师,博士,研究方向:微波阵列天线。第37卷第】期2017年3月雷达与对抗RADAR&ECMVol.37No.1Mar.2017同时还大大减轻r天线的整体质bt,并且实现了天线的折叠,达到减小存储体积的目的。最后给出r天线的实测结果。实骑数据表明该天线阵具有低剖血、高隔离、低交又极化和高一致性等诸多优良性能。1单元结构及仿真设计天线...