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随着现代无线通信技术的飞速发展,天线作为任何无线传输设备与通信设备前端收发电磁波的关键部件,对整个无线通信系统性能的优劣具有至关重要的影响。由于具有灵活的收发性以及强的抗干扰性的优势,圆极化天线已在导航、雷达、定位和无线通信等系统中获得了普遍应用。论文针对现代无线通信应用需求,主要分析和讨论了同轴探针馈电的双频定向/宽带双向圆极化天线和微带线馈电的宽频双向圆极化天线,取得如下研究成果:1.仿真设计了一款同轴探针馈电的双频段圆极化微带天线。天线采用双层堆叠结构来实现双频段圆极化辐射。将一个中心蚀刻椭圆形槽的圆盘贴片放置在下层介质板的上表面,同时将一对寄生方形环放置在上层介质板的下表面。天线谐振在4.65GHz和5.42GHz处,且具有简单的结构、定向的辐射方向图以及较小的频率比(fH/fL=1.17)等特点。圆盘贴片激发天线低频的右旋圆极化波,方形环则激发其高频的左旋圆极化波。调节两个方形环之间的缝隙距离,解决了天线辐射高频处阻抗带宽与轴比带宽的失配问题。实测结果表明,低频处的AR?3dB带宽为2.6%,高频处的AR?3dB带宽为1.5%,轴比带宽在阻抗带宽的频带内,并且实际测试结果与仿真模拟结果有良好的一致性。2.仿真设计了一款微带线馈电的宽频带圆极化单极子天线。此印刷天线由一个不对称的变形微带单极子和一个加载了C形枝节的方形接地板构成。首先利用一个变形单极子产生线极化辐射,其次在方形接地板上嵌入一个C形枝节,以此改变地板的电流路径,从而产生宽频圆极化辐射。方形接地板上的C形枝节对该天线的圆极化辐射性能有显著的影响。实测结果表明,所设计的宽频带圆极化印刷天线其阻抗带宽达到57.3%,轴比带宽达到65.5%。其次,基于加载C形枝节的单极子天线,设计了一款采用同轴探针馈电并加载L形枝节的圆极化单极子天线,利用在接地板上蚀刻一个矩形槽的方式来调节天线的阻抗匹配,最终天线测试的阻抗带宽达到75.6%,轴比带宽达到71%。实测的增益值在轴比带宽内均大于2 dBic,并且增益值的变化幅度均小于1dBic,故天线具有平稳的增益。这两个天线均具有宽的轴比带宽且结构简单,可应用于诸如WLAN、WiMAX以及SDAR等通信系统中。3.仿真设计了一款具有低轴比值特性的宽频带双向圆极化方形槽天线。为了实现更好的阻抗匹配,该天线采用一种锥形渐变的L形微带线馈电。由于引入一些槽和枝节作为微扰结构,提供了额外的电流路径,故可以产生更多的谐振点。通过调节这些加载槽和枝节尺寸,来控制这些重要部分的电流旋转方向,使得该天线的阻抗带宽和轴比带宽均得到展宽,最终得到宽频带的圆极化辐射性能。加载结构包括一对矩形凹口、一对倒L形枝节、一对I形枝节、一对L形槽、一对方形凹口、一对螺旋槽和一个矩形槽。测试结果显示,该天线的AR?2dB带宽接近56%,|S11|?-10dB的带宽达到了87%。测试结果和仿真结果吻合良好。