0 引言

    隨著科技的迅猛發(fā)展，無線通信系統(tǒng)^[1-2]在民用、軍用、商業(yè)、醫(yī)療等各大領(lǐng)域的應用日益廣進。其中各種電磁設(shè)備正不斷向小型化、高集成度、高性能化發(fā)展，以滿足系統(tǒng)級的優(yōu)良性能及不同的功能需求。本文依托吉林一號衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，提出了一款星載X波段高增益小型圓極化微帶天線陣列，可以滿足在中高度軌道上建立穩(wěn)定的無線通信，以完成吉林一號的圖像視頻傳輸任務。因此，天線在其中有著極其重要的地位^[3-6]。

    微帶天線與其他天線相比^[7-9]，具有易集成、低剖面、易共形、易加工、饋電網(wǎng)絡(luò)便于與輻射體一體化設(shè)計、結(jié)構(gòu)緊湊、一致性好、低成本、適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點^[10-13]，廣泛應用于無線電、通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感射電天文等多個領(lǐng)域^[14]。圓極化天線的實用意義主要體現(xiàn)在：(1)圓極化天線可接收任意極化的來波，且其輻射波也可由任意極化天線收到，故衛(wèi)星通信、電子偵察和干擾中普遍采用圓極化天線；(2)在通信、雷達的極化分集工作和電子對抗等應用中廣泛利用圓極化天線的旋向正交性；(3)圓極化波入射到對稱目標(如平面、球面等)時旋向逆轉(zhuǎn)，因此圓極化天線應用于移動通信、GPS等能抑制雨霧干擾和抗多徑反射^[15-18]。因此，圓極化微帶天線是衛(wèi)星天線普遍選擇的形式。因衛(wèi)星系統(tǒng)的特殊性，對組成系統(tǒng)或單元的功耗、尺寸大小、性能和工藝等有著較高的標準。目前多數(shù)的圓極化微帶天線不能同時滿足性能(如增益、軸比等)和尺寸大小的要求，因此高性能小型化的微帶天線陣列是其不可或缺的重要部件。

    本文提出了一款星載X波段高增益小型圓極化微帶天線，其單元和陣列的性能都是優(yōu)良的。本天線工作在X波段，單元采用側(cè)饋設(shè)計，在貼片上開槽可以使天線小型化，在輻射貼片上對稱切角可以實現(xiàn)圓極化；陣列采用底饋設(shè)計，多層饋電網(wǎng)絡(luò)和圓形陣列排布可以使陣列匹配性能良好和進一步小型化，并且得到較為理想的軸比，相比同性能天線具有更小的尺寸、更好的性能。吉林一號衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)包含多顆視頻圖像衛(wèi)星，此天線可為其圖像視頻數(shù)據(jù)下傳提供無線保障，同時也為X波段高增益圓極化小型微帶天線陣列提供了一種新的思路。

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作者信息:

金宇婷，邢斯瑞，孫  偉

(長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司，吉林 長春130000)