如何實現(xiàn)一種基于90度定向耦合器實現(xiàn)圓極化天線設(shè)計？

圓極化天線在通信、雷達、電子對抗等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)勢在于抗干擾能力強、易于調(diào)整、全向性強和抗多徑干擾等。圓極化的實現(xiàn)需要滿足兩個條件：

1.電磁波的振動方向與傳播方向垂直。在電磁波傳輸時，電場和磁場是相互作用的，它們的振動方向和傳播方向垂直。如果電場和磁場的振動方向在同一平面內(nèi)，就會產(chǎn)生線性極化。如果電場和磁場的振動方向在垂直于同一平面內(nèi)，就會產(chǎn)生圓極化。

2.電場和磁場的振幅相等。當電場和磁場的振幅相等時，它們在垂直于傳播方向的平面上呈現(xiàn)圓周運動的狀態(tài)。如果電場和磁場的振幅不相等，就會產(chǎn)生橢圓極化。

最近的工作總是很忙，感覺總沒時間學習，今天我們來簡單設(shè)計一個中心頻率為2.5GHz的圓極化天線，帶寬為1GHz，主要利用90度定向耦合器來實現(xiàn)圓極化。采用兩層微帶PCB板結(jié)構(gòu)，中間為空氣夾層，下層為90度定向耦合器，上層為微帶PCB輻射貼片，中間采用銅柱連接。

一、模型設(shè)計如下：

二、設(shè)計指標驗證

1.天線表面電流分布

2.天線帶寬及端口隔離度：當1端口和2端口同時添加激勵時，帶寬可以滿足設(shè)計要求，但是兩個端口隔離度還不能滿足要求。

當2端口輸入激勵，1端口加負載，為左旋圓極化波

當1端口輸入激勵，2端口加負載，為右旋圓極化波

思考：當兩個端口同時激勵，天線端口隔離度差是個問題，大家可以考慮一下怎么處理？處理方法如下：

雙端口圓極化天線的隔離度問題主要受到以下因素的影響：

1.天線結(jié)構(gòu)：雙極化天線的結(jié)構(gòu)對隔離度有重要影響。一些特殊的天線結(jié)構(gòu)，例如在天線基板底部添加T型微帶網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)緊湊型排布，同時提高隔離度。

2.貼片天線的輻射性能：如果天線結(jié)構(gòu)會影響貼片天線的輻射性能，那么這種結(jié)構(gòu)也會影響雙端口圓極化天線的隔離度。

3.去耦結(jié)構(gòu)：去耦結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實現(xiàn)可以影響雙端口圓極化天線的隔離度。通過改變傳輸線的電長度和特性阻抗，可以消除自導納和互導納的虛部，從而提高隔離度。

4.傳輸線的特性：傳輸線的特性，如電長度和特性阻抗，也會影響雙端口圓極化天線的隔離度。