用于卫星通信的S波段宽带圆极化微带天线阵设计方法(2)

　　2.2阵列的设计

　　在串并馈相结合的馈电网络分布基础上，采用连续相位旋转法的阵列天线技术，对天线单元依次旋转90°进行组阵。设计中辐射单元方向正交，这样辐射场分量也相互正交，可以有效地消除高次模所引入的交叉极化，可以显著地改善阵列天线的圆极化纯度和轴比带宽。因此，利用四个圆极化天线单元连续旋转再次组合成圆极化天线阵列，不仅能在原圆极化元获得频带的基础上扩展更宽的频带，更有利于其在低剖面阵列中的集成应用。

　　2.3阵列的仿真与实测结果

　　基于以上设计，对该天线阵进行了电磁仿真和参数优化，得到阵列天线的VSWR、轴比和方向图曲线，并根据优化参数制作了阵列天线实物，并在微波暗室对天线阵进行了测试。驻波比实测与仿真对比结果如图5所示，实测结果比仿真结果略向高频偏移，在1.85GHz～2.35GHz频率范围内VSWR≤1.5，相对阻抗带宽约为23.8%。

　　阵列天线实物如图6所示。图7给出了阵列天线在2.1GHz频率处实测与仿真的E面和H面方向图对比结果。在2.1GHz频率处，E面方向图和H面方向图十分对称，且具有宽波束特性，

　　天线阵主瓣宽度E面约为31.2°，H面约为31.2°。实测天线阵最大增益为14.5dB，第一旁瓣电平为-12.6dB。从图8可以看出在2.1GHz频率处，天线阵轴比保持在1.2dB。阵列天线实测和仿真结果趋势一致，从而验证了该宽带圆极化天线阵设计方法的正确性。

　　3结论

　　结合S波段卫星通信，提供了一种设计宽带圆极化微带天线阵的设计方法，为验证该方法的正确性和实用性，在理论设计的基础上，根据电磁仿真软件的优化参数制作了天线阵实物，实测结果与仿真结果吻合较好。该天线阵结构简单、易于加工、成本低廉，可满足S波段卫星通信设备的宽带和集成化应用。

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