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随着信息科技的进步,通信系统正朝着高速率、大容量的方向发展,并对天线性能提出了更高的要求。窄带线极化天线已经很难满足多元通信需求,使得宽带圆极化天线越来越受到重视,其中全向圆极化天线因能与水平面360°任意极化目标进行通信、可广泛应用在通信、雷达、卫星定位等民用和军用领域而受到广泛关注。本文以基站天线应用为背景,结合共面波导易于获得圆极化的性能,致力于设计应用于移动通信的宽频带圆极化天线。其主要工作内容包括:1.研究设计了一款基于共面波导馈电的圆极化天线。该天线包括共面波导结构、方形环缝隙贴片和十字交叉贴片。馈电微带线直接与开缝环形结构相连辐射圆极化波,在方形环结构的中心加载相互垂直的交叉贴片,实现较宽的轴比带宽。在天线接地带结构上加一枝节,用以阻抗匹配,结果表明阻抗带宽与轴比带宽保持在同一频段内。实测结果表明,该天线阻抗相对带宽为61.2%(1.7GHz-3.2GHz),轴比相对带宽为47.2%(1.7GHz-2.75GHz)。在整个工作频段内天线具有稳定的方向图和增益,能够满足目前移动通信的2G/3G/LTE(Long Term Evolution)等频段需求。2.在上述共面波导馈电天线的基础上加载人工磁导体结构(Artificial Magnetic Conductor,简称AMC)。此款天线实现单向左旋圆极化波辐射,与传统的共面波导天线相比该设计具有高增益、宽频带等特点。实测结果表明,此款天线阻抗相对带宽为68.2%(1.82GHz-3.75GHz),轴比相对带宽为53.8%(1.9GHz-3.3GHz),在工作频段内具有稳定增益,该频段覆盖了目前3G、LTE和WLAN移动通信。3.研究设计了一款全向圆极化天线,该天线包括馈电结构和阵元结构。将四个圆极化天线阵元共形在长方体的四个侧面,采用设计的馈电结构对四个阵元进行等幅同相馈电,实现天线的的全向辐射。仿真结果表明,全向天线的工作带宽为2.15GHz-2.55GHz,轴比带宽为2.07GHz-2.52GHz。综上所述,本文设计了两款宽带圆极化天线,满足当前通信系统要求,并仿真了一款全向圆极化天线,为全向天线的设计提供参考。