一种宽带双圆极化微带天线

由于采用三枝节的90度电桥方案，如图2所示，用ADS软件进行优化设计，相对于常规印刷式3dB电桥，从后面的结果可以看到采用级联形式的3dB电桥可以大大拓宽其工作频带，保证两个输出端口在较宽的频带内具有相等的功率输出和稳定的相位差，输入口一和输入口二分别连接接收或发射机，可以实线两种不同的圆极化。

图290度电桥示意图

3仿真和测试结果

以S频段双圆极化微带天线为例进行了仿真设计、实物加工和电性能测试，并对仿真和测试的数据进行了比较分析。天线的设计尺寸为d=24.2mm，R=31.6mm，r=5mm，S1=14.1mm，S2=2.6mm，h2=1mm。天线材料选用铝合金，黄铜，天线罩材料为玻璃钢，介电常数约为3.8。辐射贴片和反射地板间采用绝缘材料固定支撑，为了便于调试，初始设计时电桥没有和天线进行一体化设计，电桥微波板选用Rogers，介电常数2.5。

图3为仿真的天线方向图，可以看出这种激励方式的天线具有较宽的带宽，20%带宽内6dB增益的波束覆盖角度可以达到+/-300，0dB增益的波束覆盖角度至少可以达到+/-600。天线最大增益约8dB。从天线的辐射方向图可以看到，方向图的均匀对称性不是很理想，如果要追求更好的对称性可以通过增加激励的探针数来实现。图5、图6为电桥的仿真曲线，可以看出其在超过20%带宽内有很好的幅相特性，两个输出端口的幅度差小于0.2dB，相位差小于2度。

图3天线主极化/交叉极化辐射方向图（0.9f0/f0/1.1f0）

图4为天线实物照片，天线单元安装在一铝合金支架顶部，90度电桥装在支架内侧壁，天线与电桥间用等相的两根电缆组建连接。在半开口的简易微波暗室对天线进行了方向图测试，图7为测试的天线增益方向图，图8为天线驻波比测试结果。

图4天线实物照片

图5电桥输出端口的幅度分布（仿真结果）

图6电桥两输出端口的相位差（仿真结果）