基于HFSS设计一种新型圆极化天线

随着卫星通信，遥控遥感，雷达电子战等技术的发展和广泛应用，圆极化天线的应用越来越多，受到非常高的重视。使用圆极化，是为避免掉发射与接收天线因极化不匹配的关系而造成极化损耗，因为接收天线只需要对准发射天线即可，而不需考虑其极化的角度，在应用上可以使接收装置，如RFID或是wireless sensor node的摆放较具弹性。在卫星通信时，电波穿过大气层，会产生极化旋转（法拉第旋转效应），卫星通讯多采用圆极化天线。单点馈电的圆极化天线想展宽带宽还是很困难的，带宽较宽时多采用双馈甚至四馈点，视实际应用场合确定带宽，一般情况下只要求最大辐射方向的轴比，个别场合可能对低仰角的轴比有要求，轴比在HFSS中可以画出方向图，采用球形测试系统可以测出轴比的方向图。

本文设计一种新型的圆极化微带天线，实现右圆极化，体积小，重量轻，易于制作，可以广泛应用于通信领域，本次设计的亮点是，与传统的微带馈电和同轴线馈电相比，采用先进的耦合馈电技术，这样易于匹配电路，减少与贴片的耦合（patch），经过hfss软件的模拟，达到很好的圆极化效果。此外，本次设计的天线，可以进行组阵列，实现载波束，高增益圆极化条件。

一、天线外形

天线采用双程基板FR4，辐射单元是在圆形导体上开槽，一个十字行的开槽，改变电流的轨迹，实现电场E的90度相位差。

二.表面电流动态图，可以清楚看出极化的方向

1. 回波损耗S11情况。可以看到，谐振点在1.54G 左右，且低于-30Db，效果良好。

1. 轴比和极化情况，可以在增益圆图看出，实现的是右圆极化，且极化效果很好

总结：本文提出一种新型圆极化设计，可以为工程师实现天线极化要求提供一些参考。