微帶天線(xiàn)由于其低成本、低輪廓、小體積、易于集成和共形，以及能方便地實(shí)現(xiàn)線(xiàn)極化和圓極化等優(yōu)點(diǎn)在各種通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。單饋點(diǎn)圓極化微帶天線(xiàn)由于其簡(jiǎn)潔、緊湊的結(jié)構(gòu)，得到了研究人員的廣泛關(guān)注，但其設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)線(xiàn)極化微帶天線(xiàn)和多饋點(diǎn)圓極化微帶天線(xiàn)。常見(jiàn)的單饋點(diǎn)圓極化微帶天線(xiàn)形式主要有開(kāi)槽貼片、方形切角貼片、準(zhǔn)方形貼片和圓形貼片。由于它們的軸比帶寬較窄，一般不足3%，嚴(yán)重制約了單饋點(diǎn)圓極化微帶天線(xiàn)的應(yīng)用。為了展寬微帶天線(xiàn)的帶寬，人們常采用層疊型微帶結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)上下兩層輻射單元分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)諧振頻率，通過(guò)調(diào)節(jié)輻射貼片的尺寸和上下間距使兩個(gè)諧振帶寬緊貼，從而形成雙峰諧振，很好的拓展了微帶天線(xiàn)的帶寬。采用準(zhǔn)方形的層疊結(jié)構(gòu)，均獲得了13％以上的軸比帶寬；Kwok Lun Chung等人采用微帶線(xiàn)邊饋的層疊方形切角貼片結(jié)構(gòu)，獲得了8%的3dB軸比帶寬；采用探針底饋式饋電的層疊方形切角貼片天線(xiàn)獲得了12.7％的3dB軸比帶寬。

本文在方形切角貼片可實(shí)現(xiàn)不同旋向圓極化的兩個(gè)饋點(diǎn)位置都加上端口，一個(gè)端口饋電，另一端口附加匹配阻抗。通過(guò)饋電端口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)圓極化的工作方式，另一端口的阻抗匹配則起到了降低剖面高度的作用。另外，本文天線(xiàn)采用由兩層方形切角微帶貼片層疊放置的結(jié)構(gòu)，形成雙峰諧振回路得到了較寬的軸比帶寬。

?天線(xiàn)模型及參數(shù)設(shè)計(jì)

天線(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由兩層方形切角貼片、空氣層和接地板構(gòu)成。下層介質(zhì)：介電常數(shù)εr1，損耗角正切tgδ1，厚度t1 ；上層介質(zhì)：介電常數(shù)εr2，損耗角正切tgδ2，厚度t2 ；空氣層厚度為h。

圖1 天線(xiàn)結(jié)構(gòu)

圖2給出了天線(xiàn)的俯視圖并給出貼片的尺寸參數(shù)，描述為：下層貼片邊長(zhǎng)p1，切角深度q1；上層貼片邊長(zhǎng)p2，切角深度q2；兩饋電點(diǎn)位置均位于下層貼片的中心線(xiàn)上，饋電端口位于沿x方向的中心線(xiàn)上，距離右邊緣d1；匹配負(fù)載位于沿y方向的中心線(xiàn)上，距離下層貼片的下邊緣d2。

圖2 天線(xiàn)俯視圖及尺寸參數(shù)

天線(xiàn)下層采用t1 = 3mm、εr1 = 4.4、tgδ1 = 0.02的FR-4基片；上層采用t2 = 1.5mm、εr2 = 2.55、tgδ2 = 0.0011的聚四氟乙烯基片。上下層貼片的初始邊長(zhǎng)取為：p1＝42.6mm，p2＝71.4mm。上下兩方形貼片的微繞量q1和q2的計(jì)算。采用HFSS軟件對(duì)p1、p2、q1、q2、d1、d2、h等參量反復(fù)調(diào)節(jié)，以獲取最寬的軸比帶寬。