文献[12]提出了一种更加简洁的平面端射圆极化天线。原理上该天线是由一对平行的磁偶极子与电偶极子组成。图1.7是该天线结构俯视图。缝隙与印刷电偶极子产生正交的电场,利用宽边耦合的介质条拉开距离来得到/2的相位差,最终实现圆极化。该天线实现了1.9%的阻抗带宽,14.48%的轴比带宽。为解决文献[12]的阻抗带宽过小的问题,文献[13]在文献[12]的基础上对电偶极子进行了单向的短截线加载,将天线的阻抗带宽提高到9.39%,轴比带宽提高到16.73%。虽然加载短截线的方法有效的提高了阻抗带宽,且具有较小的剖面0.017 ,但天线的整体尺寸却大大加大,整个天线的尺寸达到97.6mm×90mm×2mm。
文献[14]提出了一种双模平面端射圆极化天线,天线由一个半圆形辐射盘和一对同心的加载短截线的扇环形偶极子组成。图1.8给出了双模平面端射圆极化天线的结构。与上述天线类似,半圆形辐射盘用作沿z轴极化的磁偶极子,而环扇形偶极子用作沿x轴极化的电偶极子。加载的短截线用来提高天线的带宽。天线可以达到24.8%的阻抗带宽和18.8%的轴比带宽,但是天线的宽度达到90mm,厚度为4mm。
在文献[12-14]中,为了使两正交分量产生/2的相位差,天线中都存在一段过渡的结构。这种过渡结构需要一定的长度,这样使天线整体结构看起来较为松散。文献[15]提出了一种结构更为紧凑的平面端射圆极化天线,天线结构如图1.9所示。半模集成波导相当于一个磁偶极子,一对双侧的印刷导体壁相当于电偶极子,为了满足用于实现圆极化特性的两个偶极子之间所需的相位和幅度关系,引入了Y形双侧槽耦合线和蜿蜒双面平行带状线。该天线的阻抗带宽只有2.1%,轴比带宽则仅为4.3%。此种设计方法虽然得到了更为紧凑的天线结构,但是带宽却较窄。
基于SIW的端射天线有着易加工、低剖面的特点。文献[16]利用SIW实现了一种宽带端射圆极化天线。天线结构如图1.10所示,由同样大小的两层结构组成,两层中间的斜坡形槽可以逐渐诱导具有一定相移的水平极化电场,从而形成圆极化。天线前端有一块延伸的介质板,起到阻抗变换器和极化补偿器的作用。该设计得到了17.6%的圆极化带宽。该天线存在两个端口,从不同的端口激励可以产生相反旋向的圆极化波。
Zhuozhu Chen在文献[17]中提出了一种平面型螺旋天线实现端射圆极化。如图1.11所示,螺旋结构是由印刷的直条和镀金属的过孔形成。沿着直条的电流和沿着过孔的电流分别形成水平极化分量和垂直极化分量。此外,地平面上的电流用来减弱直条所产生的强的电场。这样,就实现了较好的圆极化特性。该天线具有54%的阻抗带宽和34%的轴比带宽。该天线结构较为复杂。
端射圆极化天线国内外研究现状(2):http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205970.html