& & 本文提出了一种新的极化可重构微带贴片天线设计方案。该设计采用微扰法实现天线的圆极化辐射特性，天线不仅能够以左旋(LHCP)或右旋(RHCP)两种不同的圆极化方式工作，而且其极化工作方式也能在圆极化(CP)和线极化(LP)之间相互切换。此外，该寄生切角极化可重构微带贴片天线由于其自身特点和结构，省去了多数极化可重构天线中用到的防止直流信号进入射频通路的隔直。
& & 2 天线结构
& & 本文提出的微带贴片极化可重构天线，通过引入寄生切角作为微扰单元实现圆极化，具体结构如图1所示。该天线4个寄生切角结构完全相同，切角与主辐射贴片的间隙很小。这些切角通过PIN开关与接地过孔和地板相连。开关处于截止状态时，寄生切角等效为并联，呈现容性;而当开关导通时，寄生切角等效为，呈现感性。
& & 通过适当设计寄生切角的位置、大小和切角与主辐射贴片的缝隙间距，能够在天线中激励起两个幅度相等、相差&90&的正交工作，从而实现圆极化辐射特性。改变PIN开关二极管的开关状态，可以使得这两个工作模式的相位在+90&和-90&之间切换，从而使天线极化方式能够在左旋圆极化(LHCP)、右旋圆极化(RHCP)之间切换。
& & 由于天线采用寄生切角的方式来产生圆极化辐射，切角与主辐射贴片之间的缝隙起到了直流馈电网络RF与直流隔离作用，因此省去了多数设计中用到的隔直电容。
& & 为了向PIN开关二极管提供直流偏置，从4个寄生切角引出4条直流偏置引线。为减小直流引线对天线的影响，在引线离寄生切角1/4工作波长处通过大电容C1、C2、C3和C4接地，如图1所示。对天线工作频率来说，在引线的1/4工作波长处近似短路，经过1/4波长变换，引线在与寄生切角相接的位置近似开路，从而能够近似忽略引线的影响。此外，天线采用微带侧馈方式馈电，并通过阻抗变换线，实现。 仿真与实测结果
& & 图2是实际加工的寄生切角极化可重构微带贴片天线。天线介质基片的相对介电常数&r=2.65，厚度h=0.8mm。天线具体尺寸如下：天线地板大小为120mm&120mm，缝隙g=0.15mm，w=13.1mm。微带方形贴片边长l=60.0mm，其谐振频率大概在1.6G附近。直流偏置引线的宽度为0.2mm。电容C1、C2、C3和C4容值大小为56pF，对天线工作频率近似短路。天线中使用的4只PIN开关二极管的型号为HS860。该型号开关二极管具有导通小，反向截止电阻大，以及结电容小等良好的射频开关特性。当开关导通时，其等效电路可以粗略地等效为0.7&O导通电阻和0.25pF电容并联;当开关处于截止状态时，其可以等效为10k&O导通电阻和0.25pF电容并联。
图2 天线实物照片
(a) 仿真结果
(b) 实测结果
& & 图3中给出了如表1给出的不同开关组合状态下的天线回波损耗的仿真与实测结果。从图中知道，Case1和Case2状态下，天线输入特性具有很好的一致性，其仿真和实测结果频率分别是1.610GHz和1.641GHz，相对频偏1.8%;Case3状态下，天线工作频率的仿真与实测结果分别是1.607 GHz和1.623GHz，相对频偏1.0%;Case4状态下，天线工作频率的仿真与实测结果分别是1.624 GHz和1.654GHz，相对频偏1.8%。 表1 天线不同开关组合状态
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圆极化微带天线设计
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> 寄生切角极化可重构微带贴片天线
寄生切角极化可重构微带贴片天线
本文引用地址：1 引言以其低轮廓、重量轻、低成本和易于电路集成等优点，被广泛应用于各种无线通信系统。而且，线通过引入附加的微扰单元很容易产生圆辐射。最近可切换的极化可重构引起了极大的关注。这类天线在无线通信系统多系统工作、频率复用和克服信号多径衰落等方面非常有效。其中，多数设计都是在辐射贴片和附加微扰单元之间直接加入PIN开关二极管或场效应管等开关器件，通过开关器件来改变主辐射贴片和微扰单元的电连接特性，从而使天线具有不同的极化工作特性。本文提出了一种新的极化可重构微带贴片天线设计方案。该设计采用微扰法实现天线的圆极化辐射特性，天线不仅能够以左旋(LHCP)或右旋(RHCP)两种不同的圆极化方式工作，而且其极化工作方式也能在圆极化(CP)和线极化(LP)之间相互切换。此外，该极化可重构微带贴片天线由于其自身特点和结构，省去了多数极化中用到的防止直流信号进入射频通路的隔直电容。2 天线结构本文提出的微带贴片极化，通过引入作为微扰单元实现圆极化，具体结构如图1所示。该天线4个结构完全相同，切角与主辐射贴片的间隙很小。这些切角通过PIN开关二极管与接地过孔和地板相连。开关处于截止状态时，寄生切角等效为并联电容，呈现容性；而当开关导通时，寄生切角等效为电感，呈现感性。通过适当设计寄生切角的位置、大小和切角与主辐射贴片的缝隙间距，能够在天线中激励起两个幅度相等、相位相差&90&的正交工作，从而实现圆极化辐射特性。改变PIN开关二极管的开关状态，可以使得这两个工作模式的相位在＋90&和－90&之间切换，从而使天线极化方式能够在左旋圆极化(LHCP)、右旋圆极化(RHCP)之间切换。由于天线采用寄生切角的方式来产生圆极化辐射，切角与主辐射贴片之间的缝隙起到了直流馈电网络RF与直流隔离作用，因此省去了多数设计中用到的隔直电容。为了向PIN开关二极管提供直流偏置电压，从4个寄生切角引出4条直流偏置引线。为减小直流引线对天线的影响，在引线离寄生切角1/4工作波长处通过大电容C1、C2、C3和C4接地，如图1所示。对天线工作频率来说，在引线的1/4工作波长处近似短路，经过1/4波长阻抗变换，引线在与寄生切角相接的位置近似开路，从而能够近似忽略引线的影响。此外，天线采用微带侧馈方式馈电，并通过阻抗变换线，实现阻抗匹配。
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发一个自己做的GPS贴片天线的HFSS模型
1。575GHz, 右旋圆极化，背馈。尺寸:sub 25*25, 厚: 2, 贴片约21*21, 介电常数:20.5.&&贴片，sub, 切角的尺寸都已参数化。&&本人还算HFSS的新手，若模型有错误请多多指教。
你做PBG 结构的GPS天线吗?
能加你QQ吗,我也在做这个!&
谢谢&&就是简单了点
我觉得这个圆极化是有问题的。lz把实物做出来，增益小了咱们再讨论吧。要是增益够就算了。
同学要，顺便看看，谢谢咯
参考参考，还是很有价值的
1. 个人认为对这种背馈的馈电方式，应该用Lumped Porte而不应该用Wave Port，因为所有的馈线都在吸收边界里边&2. 工作频率是1.575GHz，但是在solution setup里面的solution一项中的设置为什么会放在2GHz呢，为什么不直接用1.575GHz，照我以前做过的，这个设置对最后的解算结果应该还是比较大的&3. 仿的过程中到第二步就收敛了，而且收敛得很好，会不会有什么问题。我记得以前仿微带的时候正常结果一般都是到差不多第十步的时候才收敛的。&4. 模型中的Coax是为了设置Wave Port而画的吗？我认为没有什么必要&5. 基片上切角对天线的应该是怎么样的，这个东西我不是很理解。能说明下吗？&&以上只是我的个人观点，有不对之处还望大家多加指点
这个模型是俺开始学习HFSS中做的，所以一些设置可能有错误或者并不是最优。&&1. 圆极化确实不好.俺的理解是在HFSS中要看圆极化需要看轴比，即Axial Ratio，小于3dB的那部分可以当成圆极化(所谓轴比带宽吧？），再大就成椭圆极化，甚至接近线极化。而极化程度的大小受那两个切角大小的影响，即改变切角大小对轴比带宽有非常大影响。&&2。之所以用wave port是因为开始学习用的资料里只用了它，而没有用lumped port.结果就需要做同轴线，并穿出辐射边界才能设置激励端口，如果用lumped port, 要简洁一写，两者仿真结果有小的差别&&3.solution一项中的设置放在2GHz只是因为一开始想看更广范围内天线的特性(0-4GHz), 后来忘记改成1.575GHz. &&4.因为这个天线的尺寸做过一些优化，所以收敛的比较快。
刚刚用1.575GHz仿了一遍，到第十一步的时候收敛，感觉还比较正常，照以前经验的话如果直接在第二步就收敛的话一般设置都有问题&但是谐振频率有偏差，到1.6GHz了，1.575GHz时的回损只有-1dB，不太好，轴比是26dB&&ps: 我当初做圆极化的时候是对贴片做的切角，如果对基片切角有什么公式没有？方便共享下不？
没有对基片切角的公式，实际也是切贴片比较容易实现。这个仿真中切基片是仿照的一个GPS天线实物，也许是因为方便制造安装或美观的原因吧。&&频率偏一些,改改贴片长度就调整过来了，影响谐震频率的地方还有几个。比如说地的大小，按书上讲接地板越大，谐振频率就越低，&但用网络分析仪实测的时候，却是随着接地板的增大,谐振频率就越高。不知道是怎么回事。
贴片，sub, 切角的尺寸都已参数化& 楼主能帮解释一下参数化这是什么意思么,比如你的coax中出现的$ProbeX ,$ProbeY ,0mm& &
-$CoaxLeng
这个天线假如确实可以实现圆极化的话，个人感觉是由于馈电在对角线上或附近引起，而非基片切角，一般贴片切角才能起到圆极化作用吧，前面有同学说他仿了回波损耗－1dB，恐怕不行吧，圆极化程度是看轴比参数，说得没错
好东西啊！！
怎么不能下啊&很想看看
對初學HFSS 天線設計是很好的例子,謝謝了.
怎么样才能下载?
ding yi& xia
xiexie! i must study hard!
痕不錯啊　，我正在學習
老大,下不了,可不可以发一个给我呀,
对于初学者来说真是难得啊
先拿下来看看
下来看看！！！！！
多谢 ，做为参考还是很有用的。
.......................[s:106]
很不错的东西呀
很不错的东西,先谢谢啦..
我刚学这个，还什么都不懂。希望多指教
参考参考，还是很有价值的 &本文来自:微波仿真论坛〓
&昨天下下来看来一下，和我现在学的有点不同。&我现在用的hfss9学习仿gps天线，基本就切patch的角实现圆极化，sub切个probe，其他的不用切了。&由于本人刚学这个，基本不懂各参数之间关系，看了楼主的例子，发现sub切角、切Coax_Pin，&air也切Coax_Pin，patch，gnd也切了些。。。。。不知道为什么。&第二是port设置，我原来hfss9的时候是将Coax的底面设为port，其他设置都默认。&这个hfss11就不会用了。。。&再就是变量的设置，9里面仿真的时候若结果不好，我基本都是在模型的marco里面修改patch的位置、大小和切角，没有什么变量的设置。11里面发现基本都是用变量，这样设置有什么要求，怎么实现自动匹配希望的结果？
[s:103] &xie xie a
请问基板的边角是怎么切掉得啊
GPS得是双频天线吧，你那天线不行吧
......................
謝謝分享~讓我來看一下
有个问题，假如是切掉有厚度的patch怎么切？
我现在也做这个，要把PBG结构用在上面，不知怎么做。你能把QQ发过来吗？大家一起讨论！&我的QQ是：
好东西啊，学习学习
加以热切关注
也下来看看
谢谢楼主分享
看一看，感觉信息凉亭啊
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