文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191121
中文引用格式：金宇婷，邢斯瑞，孙伟. 星载高增益圆极化小型微带天线阵列[J].电子技术应用，2020，46(5)：59-62，73.
英文引用格式：Jin Yuting，Xing Sirui，Sun Wei. Design of small high-gain circularly-polarized microstrip antenna array for satellite communication system[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(5)：59-62，73.
0 引言
随着科技的迅猛发展，无线通信系统[1-2]在民用、军用、商业、医疗等各大领域的应用日益广进。其中各种电磁设备正不断向小型化、高集成度、高性能化发展，以满足系统级的优良性能及不同的功能需求。本文依托吉林一号卫星网络，提出了一款星载X波段高增益小型圆极化微带天线阵列，可以满足在中高度轨道上建立稳定的无线通信，以完成吉林一号的图像视频传输任务。因此，天线在其中有着极其重要的地位[3-6]。
微带天线与其他天线相比[7-9]，具有易集成、低剖面、易共形、易加工、馈电网络便于与辐射体一体化设计、结构紧凑、一致性好、低成本、适合批量生产等优点[10-13]，广泛应用于无线电、通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感射电天文等多个领域[14]。圆极化天线的实用意义主要体现在：(1)圆极化天线可接收任意极化的来波，且其辐射波也可由任意极化天线收到，故卫星通信、电子侦察和干扰中普遍采用圆极化天线；(2)在通信、雷达的极化分集工作和电子对抗等应用中广泛利用圆极化天线的旋向正交性；(3)圆极化波入射到对称目标(如平面、球面等)时旋向逆转，因此圆极化天线应用于移动通信、GPS等能抑制雨雾干扰和抗多径反射[15-18]。因此，圆极化微带天线是卫星天线普遍选择的形式。因卫星系统的特殊性，对组成系统或单元的功耗、尺寸大小、性能和工艺等有着较高的标准。目前多数的圆极化微带天线不能同时满足性能(如增益、轴比等)和尺寸大小的要求，因此高性能小型化的微带天线阵列是其不可或缺的重要部件。
本文提出了一款星载X波段高增益小型圆极化微带天线，其单元和阵列的性能都是优良的。本天线工作在X波段，单元采用侧馈设计，在贴片上开槽可以使天线小型化，在辐射贴片上对称切角可以实现圆极化；阵列采用底馈设计，多层馈电网络和圆形阵列排布可以使阵列匹配性能良好和进一步小型化，并且得到较为理想的轴比，相比同性能天线具有更小的尺寸、更好的性能。吉林一号卫星网络包含多颗视频图像卫星，此天线可为其图像视频数据下传提供无线保障，同时也为X波段高增益圆极化小型微带天线阵列提供了一种新的思路。
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作者信息:
金宇婷，邢斯瑞，孙 伟
(长光卫星技术有限公司，吉林 长春130000)