对角反相探针馈电贴片天线研究
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馈电误差对相控阵天线性能的影响研究的开题报告1. 研究背景相控阵天线是一种新型的天线形式,具有多波束、扫描速度快等特点,适用于雷达、通信、遥感等领域。
然而,相控阵天线的性能受到很多因素的影响,其中之一就是馈电误差。
馈电误差是指在天线馈电过程中发生的误差,这种误差会影响到天线的辐射特性、相位误差等性能指标。
因此,对馈电误差对相控阵天线性能的影响进行研究具有重要的意义。
2. 研究目的本研究旨在通过理论分析和仿真实验研究馈电误差对相控阵天线性能的影响。
具体研究内容包括:(1)分析馈电误差的类型和产生原因。
(2)建立相控阵天线的仿真模型,研究馈电误差对天线的电学性能、辐射特性和相位误差等性能指标的影响。
(3)提出针对馈电误差的校正方法,并比较校正前后的天线性能差异。
3. 研究内容(1)馈电误差的类型和产生原因馈电误差是由于天线馈电过程中引入的误差。
导致馈电误差的原因主要包括:①天线元件的不匹配,如反射器、馈线、驱动器的阻抗不匹配等②天线阵列的误差,如天线元件位置误差、天线元件参数误差等③驱动信号的质量问题,如相位稳定性不好,幅度漂移等(2)馈电误差对相控阵天线性能的影响将馈电误差引入相控阵天线系统中,会对天线的电学性能、辐射特性和相位误差等性能指标产生影响,具体影响包括:①电学性能:馈电误差会改变馈源的输出阻抗,导致天线的驻波比增加,功率损耗增加。
②辐射特性:由于馈电误差导致天线辐射电流的分布发生变化,使得天线的辐射特性发生变化。
其中,最明显的是波束宽度和方向图的形状。
③相位误差:由于馈电误差导致驱动相位不同,使得各个天线元件之间的相位差发生变化,相对较为严重的是相位误差。
(3)针对馈电误差的校正方法针对不同类型的馈电误差,可以采用不同的校正方法。
常见的校正方法包括:①驱动信号的调整,在克服幅度和相位误差的同时,提高全天向辐射功率。
②阵列校正,采用反向传播法,根据误差标定的校正矩阵,调整天线元件的相位和幅度。
角馈方形微带贴片阵列天线交叉极化的研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述本文主要研究了角馈方形微带贴片阵列天线的交叉极化特性。
随着通信技术的不断发展,对天线性能提出了更高的要求,其中交叉极化是天线设计中一个重要的研究方向。
角馈方形微带贴片阵列天线作为一种常见的微波天线,在实际应用中具有广泛的应用价值。
本文通过对该天线的设计原理和交叉极化机制进行分析,探讨了其在实验中的表现及可能的改进方向。
通过本研究,我们希望能够为微带天线的设计和优化提供一些参考,为未来的天线研究工作提供一定的启示。
1.2 文章结构文章结构部分旨在给读者一个整体的了解,告诉读者在本文中将会讨论哪些内容和展开哪些分析。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将介绍本研究的背景和动机,并阐明本文的研究对象和研究目的。
正文部分将主要分为三个小节。
首先是角馈方形微带贴片阵列天线设计,我们将介绍天线的设计原理和具体的结构。
其次是交叉极化原理分析,我们将对天线的交叉极化机理进行深入探讨。
最后是实验结果与讨论,我们将展示实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。
结论部分将从总结与回顾、研究意义和展望未来研究方向三个方面展开。
我们将总结本文的研究成果,探讨研究的意义,并展望未来在这个领域的研究方向和发展前景。
1.3 目的本文旨在研究角馈方形微带贴片阵列天线的交叉极化特性。
通过设计和分析不同参数下的天线结构,探讨其在交叉极化方面的性能表现,并进一步探讨其在通信系统中的应用潜力。
通过实验结果的验证和讨论,加深对该天线结构的理解,为其在实际工程应用中提供参考和指导。
同时,本研究也旨在为未来相关领域的研究提供一定的参考和启发,推动微波天线技术的发展。
2.正文2.1 角馈方形微带贴片阵列天线设计角馈方形微带贴片阵列天线是一种常用的微波天线,具有较好的指向性和辐射特性。
在本研究中,我们设计了一种新型的角馈方形微带贴片阵列天线,旨在实现更好的性能表现。
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2374985Y [45]授权公告日2000年4月19日[21]ZL 专利号99211009.2[21]申请号99211009.2[22]申请日99.5.17[73]专利权人香港城市大学地址香港九龙达之路[72]设计人陆贵文 周雍 麦志伦 [74]专利代理机构隆天国际专利商标代理有限公司代理人郑特强 潘培坤[51]Int.CI 7H01Q 11/00权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页[54]实用新型名称“L”形探针馈电的贴片天线[57]摘要一种“L”形探针馈电的贴片天线,包括平行于接地板上方装置着的带状传输线以及与传输线相连接的“L”形馈电探针、N型或DIN型或SMA型同轴接头,其特征在于,“L”形探针水平弯折段上方,平行地装置着矩形贴片,二者保持的距离为s,矩形贴片与接地板间的垂直距离为H;“L”形探针垂直弯折段通过传输线连接到N型同轴接头内导体。
该结构制作简单,价格低廉,与传统的微带天线相比,在频宽与增益方面都有根本的改善,而且该结构也可用于圆极化辐射模式。
99211009.2权 利 要 求 书第1/1页 1.一种“L”形探针馈电的贴片天线,包括平行于接地板(1)上方装置着的带状传输线(4)以及与传输线相连接的“L”形馈电探针(2)、N 型或DIN型或SMA型同轴接头(5),其特征在于,“L”形探针水平弯折段上方,平行地装置着矩形贴片(3),二者保持的距离为s,矩形贴片(3)与接地板间的垂直距离为H;“L”形探针垂直弯折段通过传输线连接到同轴接头内导体。
2.按照权利要求1所述的贴片天线,其特征在于,该贴片天线结构可以是一个单元,也可多个单元并联,各单元矩形贴片间保持距离。
3.按照权利要求1所述的贴片天线,其特征在于,该贴片天线的材料可以用低廉的铝板及铜板。
4.按照权利要求1、2、3所述的贴片天线,其特征在于,对于2单元天线阵中各几何尺寸选择为尺寸代号 Wx Wy H L b 2R h t m n mm 70 62.5 20 28.5 3.4 1.5 5.5 2 6.3 6.399211009.2说 明 书第1/4页“L”形探针馈电的贴片天线本实用新型属于微波传输、微波天线技术领域,特别涉及到一种“L”形探针馈电的贴片天线。
第一章论文设计研究背景1.1微带天线的发展1.1.1天线天线是作无线电波的发射或接收用的一种金属装置(如杆、线或线的排列)。
在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。
无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。
此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线。
一般天线都具有可逆性,即同一副天线既可用作发射天线,也可用作接收天线。
同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
这就是天线的互易定理。
天线的分类:①按工作性质可分为发射天线和接收天线。
②按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
③按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线,微波天线等。
④按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频率。
天线按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线一维天线由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。
单极和双级天线是两种最基本的一维天线。
二维天线变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片),还有喇叭状,碟状。
1.1.2微带天线微带天线是近30年来逐渐发展起来的一类新型天线。
早在1953年就提出了微带天线的概念,但并未引起工程界的重视。
在50年代和60年代只有一些零星的研究,真正的发展和使用是在70年代。
常用的一类微带天线是在一个薄介质基(如聚四氟乙烯玻璃纤维压层)上,一面附上金属薄层作为接地板,另一面用光刻腐蚀等方法作出一定形状的金属贴片,利用微带线和轴线探针对贴片馈电,这就构成了微带天线。
当贴片是一面积单元时,称它为微带天线;若贴片是一细长带条则称其为微带阵子天线。
图1所示为一基本矩形微带天线元。
长为L,宽为W2的矩形微带天线元可看作一般低阻传输线连接两个辐射缝组成。
2007年全国微波毫米波会议论文集308 一种新型的圆极化贴片天线的研究张继龙卢春兰钱祖平(解放军理工大学通信工程学院,江苏南京,210007)摘要:本文研究了圆极化微带贴片天线,通过在普通圆形贴片开槽,提出了一种结构新颖的圆极化贴片天线。
仿真以及实测结果表明,该天线具有较宽的3dB波瓣和良好的圆极化性能,并且新型贴片天线的尺寸要小于普通的圆形或圆环形贴片天线的尺寸。
关键词:贴片天线;圆极化;轴比A Novel Circular-polarized MicrostripPatch AntennaZhang Ji-long Lu Chun-lan Qian Zu-Ping(Communication Engineering Institute of Science Technology University PLA, jiangsu nanjing,21007)Abstract: In this paper a novel circular-polarized microstrip patch antenna is given based on the study of common circular microstrip patch antenna. This new type of patch looks like common circular patch with some slots. Numerical results and measured data indicate that the new patch antenna has a wide beam and good performance of axial ratio. The radiation pattern of the antenna is very good. Another property of the new patch antenna is that the size of new patch antenna is smaller than common circular patch or annular patch antenna.Key word: patch antenna; circular-polarization; axial ratio1 引言*微带贴片天线由于重量轻、体积小、剖面低,此外还具有良好的方向性、灵活的馈电方式且容易与其他印刷电路集成等优点,在许多领域有着广泛的应用前景。
反转容性探针馈电宽带圆极化微带天线的设计张小燕;冯及时;赖声礼【摘要】设计了一款可用于UHF频段(915 MHz)RFID读写器的宽带圆极化微带天线,采用双层介质微带贴片展宽天线频带,馈电方式为反转容性探针馈电.贴片天线在工作频段内(902~928 MHz)性能优良,其中3 dB轴比带宽27 MHz;电压驻波比VSWR<1.5,带宽为120 MHz.并利用商业软件Zeland IE3d进行仿真设计和优化.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2006(029)013【总页数】3页(P46-48)【关键词】反转容性探针馈电;微带天线;宽带圆极化;RFID【作者】张小燕;冯及时;赖声礼【作者单位】华南理工大学,电子与信息学院,广东,广州,510641;恩平广播电视台,广东,恩平,529400;恩平广播电视台,广东,恩平,529400;华南理工大学,电子与信息学院,广东,广州,510641【正文语种】中文【中图分类】TN821 引言射频识别(Radio Frequency Identity,RFID)技术最早起源于雷达技术的发展及应用,他是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。
进入21世纪以来,为适应数字化信息社会发展的需求,RFID技术的研究与开发也正突飞猛进地发展。
在欧洲、美国及日本等国正在研究各种各样的RFID技术。
各种新功能的RFID系统不断涌现,满足各种各样市场的需求。
RFID系统一般由应答器(电子标签)、读写器和数据管理系统3部分组成,如图1所示。
图1 RFID系统组成结构读写器用来读写电子标签中的信息,读写器通过网络和数据管理系统通讯,从而完成对电子标签的信息获取、解释以及数据管理。
数据管理系统是RFID系统的数据处理中心,主要完成数据信息的存储及管理。
应答器,即电子标签,一般由天线和RFID芯片组成,每个芯片都含有惟一的识别码,用来表示标签所附着的物体。
第33卷第2期2019年4月空军预警学院学报Journal of Air Force Early Warning Academy V ol.33No.2Apr.2019收稿日期:2018-11-20作者简介:吴峻岩(1991-),男,硕士,主要从事射频与天线技术研究.角馈方形贴片微带天线交叉极化抑制方法研究吴峻岩1,2,牛全民2,张丰2,刘欣3(1.93841部队,乌鲁木齐830075;2.空军预警学院武汉430019;3.93277部队,沈阳110141)摘要:鉴于串联馈电的角馈方形微带贴片天线在设计时易产生交叉极化现象,严重影响阵列天线的辐射性能,以角馈方形微带贴片作为天线阵阵元,设计了一种泰勒分布的低副瓣线阵天线.首先分析了角馈方形微带贴片交叉极化现象,然后提出运用开槽法和增加馈电段法来抑制交叉极化,最后给出了仿真和实测结果.实测结果表明,开槽法和增加馈电段法有效抑制了交叉极化,降低了对主极化方向图的影响,天线具有较好的辐射性能.关键词:角馈;方形贴片;微带天线;交叉极化;开槽法;增加馈电段法中图分类号:TN823+.27;TN957.2文献标识码:A 文章编号:2095-5839(2019)02-0093-05角馈方形微带贴片天线具有高阻抗、易馈电的特点[1],其结构紧凑、馈线与单元分离便于设计,结合阻抗变换段能非常容易地实现低副瓣阵列天线[2].但是在设计角馈方形微带阵列天线时,常常会出现交叉极化的问题[3-4],这不仅对主极化方向图,特别是对第一副瓣影响严重[5],还会降低天线增益,严重影响着天线的辐射性能.文献[6-11]对天线的交叉极化特性进行了研究,提出了许多抑制交叉极化的方法.对于角馈方形微带贴片的交叉极化问题,文献[1]基于腔模理论得出,该天线在馈电时腔体内将激励起等幅的TM 01模和TM 10模,而交叉极化场主要来自TM 11模.文献[4]则从电流分布的角度,给出了一种更为直观的解释:如果角馈方形微带贴片接入点两边电流幅度不均,将会产生交叉极化.文献[12]提出了一种两列线阵的TM 11模辐射反相抵消的特殊设计,可以抑制交叉极化;文献[3]提出通过调整贴片在馈线上的位置,使贴片位于波节点的方法也可降低交叉极化电平.上述几种抑制交叉极化的方法都是基于对天线阵列结构的调整,不能很好地适用于带有阻抗变换段的低副瓣阵列天线.本文从改变天线单元设计的角度入手,考虑角馈方形微带贴片的结构特点,通过在微带贴片中间位置开槽和末端延长馈电的方法来抑制交叉极化.该方法对天线单元电性能影响小,且无需调整天线阵列的结构设计,具有简单方便、易于实现的优点.1角馈方形微带贴片交叉极化现象分析为研究交叉极化问题,设计了一款以角馈方形微带贴片为阵元的低副瓣线阵天线.角馈方形微带贴片阵元结构如图1所示,贴片边长为a ,贴片的一角接入微带线中,接入点宽度为w .微带线通过接入点的角端对贴片进行馈电.馈电时,贴片通过其四边与接地板之间的缝隙向外辐射能量,主极化方式是垂直极化[4].图1角馈方形微带贴片阵元结构低副瓣天线阵结构示意图如图2所示.天线阵工作在16.7GHz 频点,由28个角馈方形微带贴片及其馈电网络组成,采用中心馈电方式,天线阵关于中心馈电点左右对称.阵元间距为1个波导波长,各阵元下方附带四分之一波长阻抗变换段,用以实现阻抗匹配和功率分配.天线阵方位方向图按副瓣电平为-45dB 的泰勒分布设计,中心馈电点左侧天线阵阵元的电流幅度比如表1所示.阵元阵元阵元阵元阵元阵元阵元阵元图2低副瓣天线阵结构示意图通过高频结构仿真器(HFSS)软件建模仿真,得到天线阵阵元表面电流和电场分布,如图3所示.由图3(a)可知阵元表面电流分布不均匀,既有竖直电流分量,也有较强的水平电流分量;由DOI:10.3969/j.issn.2095-5839.2019.02.004空军预警学院学报2019年94图3(b)可知阵元表面电场在产生垂直极化的同时,存在较强的中心馈电点左侧水平极化.表1天线阵阵元电流幅度比阵元号12345比值1.0000.9750.9290.8630.781阵元号678910比值0.6870.5880.4870.3890.299阵元号11121314比值0.2190.1510.1010.074(a)电流分布(b)电场分布图3天线阵阵元表面电流和电场分布为方便分析天线阵的交叉极化情况,本文用交叉极化鉴别率(XPD)描述天线的极化纯度[13].交叉极化鉴别率(dB)定义为天线交叉极化与主极化分量的功率比,即γXPD =10lg(P X /P )=20lg(E X /E )式中,P X 为交叉极化分量的功率,P 为主极化分量的功率,E X 为交叉极化分量电平,E 为主极化分量电平.仿真得到天线阵的方位方向图如图4所示.由图4可知,天线的主极化顶峰增益为15 dB ,交叉极化顶峰增益为-21 dB ,交叉极化鉴别率达到了-36 dB ,但是交叉极化副瓣电平已经超过了主极化副瓣电平,天线交叉极化问题十分严重.同时,天线主极化方向图也受交叉极化的影响,副瓣电平较高,方向图在副瓣位置出现了严重的变形,与泰勒分布的方向图相差甚远.-100-50050100-30-20-1001020增益/dB主极化交叉极化方位/( )图4天线阵的方位方向图2阵元表面开槽法抑制交叉极化2.1阵元表面开槽法阵元表面电流按照极化方向流动,并形成相应的电场[14].产生交叉极化的阵元表面电流既有竖直电流分量,形成相应的垂直极化场;也存在较强的水平电流分量,形成相应的水平极化场.因此,若能抑制角馈方形微带贴片表面水平电流分量,改变贴片表面电流分布,便可降低交叉极化场的强度,改善交叉极化问题.本文基于上述考虑,提出阵元表面开槽法.应用阵元表面开槽法,在角馈方形贴片中间位置沿竖直方向开一矩形槽,可以阻断阵元表面的水平电流分量,而不影响竖直电流分量,从而改变阵元表面的电流分布,起到抑制交叉极化的作用.开槽的角馈方形微带贴片结构如图5所示,槽为矩形,长度为x ,宽度为y .阵元表面开槽法原理示意图如图6所示.图5开槽的角馈方形微带贴片结构图6阵元表面开槽法原理示意图2.2阵元表面开槽法抑制交叉极化的仿真分析应用开槽法对图2所示天线阵中的阵元结构进行改进,仿真得到阵元表面电流、电场分布情况,开槽处理后天线阵阵元表面电流和电场分布如图7所示.由图7可知,经过开槽法处理后的天线阵元,表面电流以竖直电流分量为主,存在少量的水平电流分量;表面电场主要为垂直极化场,交叉极化场十分微弱.(a)电流分布(b)电场分布图7开槽处理后天线阵阵元表面电流和电场分布经开槽处理后2种极化天线阵的方向图如图8所示.由图8可知,经过开槽处理后天线主极化顶峰增益为18 dB ,交叉极化顶峰增益为-34 dB ,交叉极化鉴别率达到-52 dB ,较开槽处第2期吴峻岩,等:角馈方形贴片微带天线交叉极化抑制方法研究95理前结果降低16 dB .天线主极化、交叉极化副瓣电平都有所降低,但在-25°~25°范围以外的交叉极化副瓣电平仍高于主极化副瓣电平.-100-75-50-250255075100-50-40-30-20-1001020增益/dB主极化交叉极化方位/( )图8开槽处理后2种极化天线阵的方向图对比天线阵阵元开槽处理前后仿真结果可知,阵元表面开槽能够抑制表面电流水平分量,改变贴片表面电流分布情况,大幅降低交叉极化电平,有效抑制交叉极化,改善天线辐射性能.3增加馈电段法抑制交叉极化3.1增加馈电段法受角馈方形微带贴片线阵天线馈电网络自身特性影响,阵元接入点两边电流幅度不均,会影响阵元表面电流分布,形成水平电流分量,从而产生交叉极化现象[4].为更好地抑制交叉极化,本文提出增加馈电段法,在角馈方形贴片接入点增加馈电段,对贴片加以改进.增加馈电段的角馈方形微带贴片结构如图9所示.图9增加馈电段的角馈方形微带贴片结构无馈电段和增加馈电段时贴片和馈线表面的电流分布仿真结果如图10所示.由图10可知,无馈电段时阵元接入点即阵元与馈线连接处(a)无馈电段(b)增加馈电段图10增加馈电段前后贴片和馈线表面电流分布的阵元表面电流幅度分布不均;在增加馈电段之后,这种电流幅度分布不均的影响在馈电段上得到缓解,从而减小了对阵元表面电流的影响,可以在一定程度上抑制交叉极化现象.3.2增加馈电段法抑制交叉极化的仿真分析应用增加馈电段法对天线阵中的阵元结构进行改进,仿真得到阵元表面电流、电场分布情况如图11所示.由图11可知,经过增加馈电段处理后的天线阵元,表面电流分布以竖直电流分量为主,水平电流分量明显减少;表面电场主要为垂直极化场,交叉极化场场强较处理前有一定程度下降.(a)电流分布(b)电场分布图11增加馈电段后天线阵元表面电流和电场分布增加馈电段前后天线阵主极化方向图和交叉极化方向图如图12所示.由图12可知,增加馈电段后,天线阵主极化顶峰增益由15 dB 增加至20 dB ,主瓣附近的副瓣电平下降,主极化方向图更接近泰勒分布;天线阵交叉极化顶峰增益由-26 dB 增加至-19 dB ,上升了7 dB ,但交叉极化副瓣电平整体下降8 dB .-100-75-50-250255075100-30-20-1001020增益/dB方位/( )增加馈电段后增加馈电段前(a)主极化-100-75-50-250255075100-30-20-10010增益/dB方位/( )增加馈电段后增加馈电段前(b)交叉极化图12增加馈电段前后2种极化天线阵的方向图空军预警学院学报2019年96上述仿真结果表明,增加馈电段能够提高主极化顶峰增益,降低主极化副瓣电平,改善主极化方向图,并能降低交叉极化电平,达到抑制交叉极化的效果.4仿真和测试结果使用开槽法和增加馈电段法对天线阵进行综合设计,并仿真得到了综合处理后天线阵的方位方向图,如图13所示.由图13可知,天线主极化顶峰增益达21 dB ,主极化第一副瓣电平达-29 dB ,主极化方向图接近泰勒分布方向图;天线交叉极化顶峰增益为-42 dB ,交叉极化鉴别率达到了-63 dB ,交叉极化副瓣电平低于主极化副瓣电平.仿真结果表明,综合使用开槽法和增加馈电段法,比单独使用一种方法能更好地抑制交叉极化,提升天线辐射性能.经过优化设计,最终确定天线阵阵元边长a =215 mil ,接入点宽度w =24 mil ,馈电段长度为10 mil ,中间开槽大小为x ´y =240 mil ´10 mil .馈电网络采用100 Ω微带线,其线宽为17 mil ,天线单元间距为534 mil ,阻抗变换段长度统一为80 mil .中心处用50 Ω同轴接头馈电.加工制作出天线实物,如图14所示.利用恒达微波公司HD-140HA20+S 型标准喇叭天线,对天线阵的增益和方向图进行测试,得到天线阵的主极化方向图和交叉极化方向图,如图15所示.天线阵主极化顶峰增益达18.9 dB ,主极化方向图第一副瓣电平为-22 dB ,其他副瓣电平基本都低于-30 dB ,实现了低副瓣的要求.交叉极化顶峰增益为-12.8 dB ,交叉极化方向图增益均低于-12.8 dB .天线交叉极化鉴别率达到-31.7 dB ,天线极化纯度高,达到了抑制交叉极化的目的.受天线加工工艺和测试环境的影响,天线实-100-75-50-250255075100-50-40-30-20-100102030-0-0-0-0-001020增益/dB增益/dB方位/( )方位/( 主极化交叉极化主极化交叉极化图13综合处理后天线阵的方位方向图图14天线阵实物照片图152种极化天线阵实测方向图测方向图与仿真结果有一定的差别,但实测结果表明,使用开槽法和增加馈电段的方法能够有效抑制交叉极化,保证天线良好的辐射性能.5结论1)本文以角馈方形微带贴片作为天线阵阵元,设计了一种泰勒分布的低副瓣线阵天线.通过天线在产生交叉极化现象时贴片表面的电流、电场分布情况,对交叉极化方向图进行了仿真分析,提出了阵元表面开槽法和增加馈电段法来抑制交叉极化.2)仿真分析得出,开槽法能够抑制表面电流水平分量,改变贴片表面电流分布,有效抑制交叉极化;增加馈电段法可以减小接入点两侧电流幅度分布不均的影响,从而抑制天线阵的交叉极化.3)制作出天线阵实物并进行了测试,测得天线阵第一副瓣电平为-22 dB ,交叉极化鉴别率达到-31.7 dB ,满足了低副瓣、低交叉极化的设计要求.4)仿真和实测结果表明,采用开槽法和增加馈电段法对天线阵阵元改进,可以有效抑制天线交叉极化,降低副瓣电平,提升天线辐射性能.参考文献:[1]兰强,林泽祥.角馈式微带平面天线阵[J].电子对抗技术,1996(2):45-48.[2]赵伟,段磊,亓东,等.一种毫米波低副瓣微带天线阵列的设计与仿真[J].弹箭与制导学报,2013,33(2):161-163.[3]俞文明,刘忱,方大纲.角馈方形微带贴片阵列天线交叉极化的研究[C]//第12届全国电磁兼容学术会议论文集.北京,2002:138-141.[4]尹文禄.微带天线设计与天线测量系统构建[D].长沙:国防科学技术大学,2004:6-7.[5]田车辇,段玉虎,高富民.天线交叉极化和线极化面偏离对方向图的影响[J].微波与卫星通信,1998(1):17-20.[6]JAN Cheng-Geng,WU Ruey-Beei,Hsu P.Variational anal-ysis of inclined slots in the narrow wall of a rectangularwaveguide[J].IEEE Trans.on Antennas and Propagation,2002,42(10):1455-1458.[7]FUCHS B,FUCHS J J.Optimal polarization synthesis ofarbitrary arrays with focused power pattern[J].IEEE Trans.on Antennas and Propagation,2011,59(12):4512-4519.[8]FUCHS B.Polarization synthesis of arbitrary arrays with第2期吴峻岩,等:角馈方形贴片微带天线交叉极化抑制方法研究97shaped beam pattern[C]//Proceedings of 2013IEEE Inter-national Symposium on Phased Array Systems &Tech-nology.Waltham,MA:IEEE,2013:689-691.[9]刘新良,冯奎胜,田青,等.一种用于卫星地面移动通信系统的相控阵天线[J].现代电子技术,2008,31(17):48-50.[10]EGASHIRA K,NISHIYAMA E,AIKAWA M.Microstrip array antenna for suppression of cross polarization[C]//Pro-ceedings of the 3rd International Conference on Computa-tional Electromagnetics and Its Applications.The Chinese Institute of Electronics,2004:232-235.[11]刘藤,罗勇,李莎莎,等.一种提高交叉极化隔离度的16元微带阵列天线[J].现代电子技术,2010,33(14):114-116.[12]钟顺时,朱春辉,刘俊,等.一种低旁瓣微带天线阵的分析与设计[J].上海大学学报(自然科学版),1995,1(6):680-688.[13]罗佳.天线空域极化特性及应用[D].长沙:国防科学技术大学,2008:17-18.[14]王玉峰,龚传,林鑫超.一种高增益高极化隔离的宽频带L 探针馈电E 形微带天线[J].通信对抗,2011(3):47-51.Research on cross-polarization suppression of corner-fedsquare patch micro-strip antenna arrayWU Junyan 1,2,NIU Quanmin 2,ZHANG Feng 2,LIU Xin 3(1.No.93841Unit,the PLA,Urumqi 830075,China ;2.Air Force Early Warning Academy,Wuhan 430019,China ;3.No.93277Unit,the PLA,Shenyang 110141,China)Abstract :The corner-fed square patch micro-strip antenna is prone to cross-polarization in design,which seriously affects the radiation performance of the array antenna.In view of this situation,this paper uses the corner-fed square micro-strip patch as antenna elements to design a low side-lobe linear array antenna with Taylor distribution.Firstly the paper analyzes the cross-polarization phenomenon of corner-fed square micro-strip patch.And then the paper proposes the method of slotting and increasing feeder section to suppress cross-polarization.Finally simulation is made and the test results are given,which show that the two proposed methods above can effectively suppress cross-polarization and reduce the influence on the main polarization direction,and that the antenna has better radiation performance.Key words :corner-fed ;square patch ;micro-strip antenna ;cross-polarization ;slotting method ;method of add-ing feedersection《空军预警学院学报》投稿须知《空军预警学院学报》主要刊登以预警探测,信息对抗,信息、情报与通信,电子科学与技术为主的学术论文.欢迎军内外院校、科研单位、雷达兵部队、电子对抗部队等有关以上专业内容的来稿.本刊不提供邮局或网络订阅,不收取作者版面费等任何费用.凡属相关栏目的科研项目(基金项目)论文,本刊将优先刊登.来稿时请注明“项目名称、项目代号或计划编号及作者信息”.地方作者可以通过互联网电子邮箱hpdj288@ 投稿,军内作者通过如下流程投稿:训练管理信息网上点击空军预警学院主页→学院学报.所有稿件必须经稿件作者所在单位领导、业务部门及保密委员会审查签字,加盖公章,并注明“无涉密内容,同意发表”字样.将保密审查单原件寄至本刊编辑部,通信地址:湖北省武汉市江岸区黄浦大街288号《空军预警学院学报》编辑部(邮编:430019).。