端射圆极化天线具有许多优点，在各个领域中特别是军事领域发挥着不可替代的作用。圆极化天线可以概括成两种类型，行波圆极化和驻波圆极化。螺旋结构天线是行波圆极化天线的代表，主要有平面螺旋结构和立体螺旋结构。微带天线则是典型的利用驻波实现圆极化的类型。虽然圆极化的辐射原理是固定的，但是圆极化天线的实现方法却是多种多样的。通过了解国内外宽带圆极化天线的设计思路，可以得到一些设计端射圆极化天线的启发。同时，研究一些已有的宽带圆极化天线，可以了解这种天线设计的基本思路和值得改进之处。

1、  边射宽带圆极化天线化的研究现状

螺旋天线作为行波圆极化天线的代表，经常被用来实现圆极化。传统的轴向模螺旋天线具有宽频带的特点。但是由于轴向模螺旋天线的结构是三维结构，不利于集成，在一定程度上的限制了它的使用范围。文献[4]设计了一种准平面的螺旋天线，将螺旋天线宽带圆极化的优点与微带天线剖面低、体积小、机械结构稳定、便于集成的优点进行了结合。就像图1.1中给出的那样，该设计利用印刷技术，在保证平面结构的前提下实现了圆形螺旋结构。为了保证螺旋结构的上升趋势，此类设计多需要几层介质板叠加。在文献[4]中，使用了两层介质板，总厚度为2.286mm。

Fang-Yi Chao等人研究了一个如图1.2的缝隙天线[5]，能够实现宽带圆极化。该设计用等角曲线作为缝隙的边缘，从沿着等角缝隙边缘传播的行波泄露得到圆极化辐射。通过电容加载的微带馈线对天线进行馈电。曲线S1上的电流为行波，而沿着S2的表面电流呈现驻波分布。因此，大部分能量以行波的形式沿S1辐射，并在z轴正方向上产生右旋圆极化波，轴比带宽可达到49%。

除了螺旋天线外，贴片天线、交叉偶极子天线也可以实现圆极化。在贴片天线实现圆极化时，为获得较宽的带宽，通常要对贴片进行开槽或者切角。文献[6]利用在椭圆贴片上开交叉槽实现了宽带圆极化。文献[7]设计的天线如图1.3所示。该天线是一个交叉偶极子天线。天线中间是一个交叉偶极子，四个角落是耦合辐射贴片。考虑到天线的双向辐射特性，该设计在天线下方距天线平面一定距离的地方增加了一个反射板（反射板由图1.4给出），使后向辐射反射到前方并与前向辐射相叠加，从而优化圆极化特性。这样的结构较为复杂，并且反射板会增加整个天线所占用的空间。

背腔圆极化天线不仅可以安装在车辆或者飞机上，还可以消除不理想的双向辐射特性。文献[8]设计了一种背腔的结构来实现宽带圆极化。天线由四条折线，一个腔和一个连续的旋转馈电网络构成。图1.5给出了天线的具体结构。该设计用宽带线极化的曲折线耦合槽天线作为基本单元，通过连续旋转曲折线和扩展的矩形槽，实现宽带圆极化。激励四个曲折线的信号振幅相等，相位依次递减/2。为了满足馈电条件，该设计在基片底部不得不增加一层复杂的馈电网络。其中，曲折线和馈电网络的连接是通过四个同轴电缆实现的。

上述宽带圆极化天线的辐射波束方向均为天线所在平面的法向方向。而随着天线应用领域的不断扩大，国内外学者对波束方向平行于天线所在平面的端射宽带圆极化天线同样做了深刻的研究。

2、  端射宽带圆极化天线化的研究现状

常见的能够实现平面端射的天线有八木天线、对数周期天线和Vivaldi天线。利用八木天线我们可以得到端射的特性，但却无法解决与载体轮廓共面安装的问题。为了解决这一问题，John Huang将八木阵列的概念和微带辐射器技术进行了组合，提出了微带八木阵列的概念[9]。文献[10]在文献[9]的基础上加以改进，设计了一种八木微带圆极化天线。而后，Wenlong Zhou等人提出了一种平面的八木阵列天线来实现端射圆极化[11]，该天线通过两个正交极化的八木阵列的结合，得到一个高增益宽带的圆极化天线。平面八木阵列天线结构如图1.6所示。其中，微带贴片八木天线阵列提供垂直极化，带偶极子八木天线阵列提供水平极化。该天线可实现阻抗带宽13.09%，轴比带宽10.51%。该天线有低剖面、单馈电点、高增益的优点，但天线结构较为复杂，阵列的结合导致天线较大，不利于小型化和集成。 端射圆极化天线国内外研究现状:http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205970.html