Ka频段双圆极化相控阵天线设计

柏艳英



Ka频段双圆极化相控阵天线设计

柏艳英

（中国西南电子技术研究所，四川 成都 610036）

设计了一个8×8的Ka频段双圆极化相控阵天线。该天线单元采用正交缝隙耦合馈电的多层贴片微带天线，并由一个小型化宽带3 dB枝节电桥实现双圆极化。为提高天线圆极化性能，依次旋转天线单元，形成2×2双圆极化天线子阵。以天线子阵为基础，扩展成8×8相控阵天线。HFSS仿真结果表明，天线在方位360°俯仰±60°范围内进行双圆极化扫描，轴比小于3 dB，且轴比带宽达30%。该研究结果可应用于卫星通信的双圆极化相控阵天线的设计。

Ka频段；相控阵天线；双圆极化；枝节电桥；旋转阵元技术；卫星通信

圆极化天线信号能够被任意极化的天线接收，且具有抗干扰、防雨雾、抗多路径效应等优点，在卫星通信等领域已得到广泛应用。相控阵天线具有波束扫描的快捷、灵活和近无惯性性能，同时具有体积小、质量小、发射功率大、传输高数据率和抵抗有害环境条件等优点，常适用于卫星通信天线。如美国防御卫星通信系统（DSGS）采用X波段双圆极化相控阵天线实现潜艇的上行和下行传输数据[1]，我国发展了基于S频段终端通过中继卫星进行运载火箭天基遥测[2]。核潜艇在航行及运载火箭、导弹在飞行的过程中姿态变化大，数据传输速率高，而X波段和S频段相控阵天线的传输速率不高，无法满足高速率数据传输的要求，将天线频段提高到Ka频段，可在很大程度上提高数据传输能力，最近意大利发展了Ka频段相控阵天线实现了通信应用[3]。……