不bu同tong極ji化hua方fang向xiang的de分fen支zhi之zhi間jian相xiang關guan係xi數shu很hen低di，完wan全quan可ke看kan作zuo相xiang互hu獨du立li的de收shou發fa通tong道dao。因yin此ci，多duo極ji化hua天tian線xian可ke以yi利li用yong更geng少shao的de體ti積ji實shi現xian更geng多duo的de統tong計ji獨du立li多duo徑jing通tong道dao，從cong而er有you效xiao地di提ti高gao係xi統tong容rong量liang和he傳chuan輸shu速su率lv。

利用空間坐標係三個軸方向相互正交的特點，三極化天線可以設計出三個正交方向極化，在有限的體積內實現三個獨立的收發通道。Itoh等人提出了一種由兩個垂直縫隙和單極子構成的三極化天線。Das等人提出一種由雙極化圓形貼片和單極子構成的三極化天線。Gray等人在他的文中介紹了一種由雙極化介質諧振器和單極子構成的三極化天線。
本文提出的三極化天線是一種共形天線，強度高、占用空間少，並且實現了三個正交的極化，在2.4~2.59GHz範圍內反射係數小於-10dB。共形結構的天線高度僅為10.8mm
，三個端口間的隔離度分別優於-16dB、-30dB和-40dB。

天線的結構設計

采用雙縫耦合對貼片饋電可以有效地提高端口間的隔離度，本發明正是采用的這種方法對圓形貼片進行饋電形成雙極化。天線結構如圖1所示。天線由兩層介質層基片組成，分別為介質基片1和介質基片2。雙極化圓形貼片附著於基片1上表麵。兩個“H”型縫位於介質基片1和基片2之間的接地平麵
，在雙極化圓形貼片和饋線間進行耦合饋電。兩條微帶饋線位於介質基片2的下表麵
，並分別位於相應縫隙的下方，饋電形成和X軸，Y軸平行的兩個方向的正交極化。兩個“H”形縫隙呈“T”形放置，用於改善兩個縫隙的隔離度。

由you於yu圓yuan形xing貼tie片pian上shang激ji勵li起qi的de兩liang個ge正zheng交jiao模mo式shi在zai貼tie片pian中zhong心xin處chu的de電dian場chang皆jie為wei零ling
，所suo以yi可ke以yi在zai雙shuang極ji化hua圓yuan形xing貼tie片pian中zhong心xin處chu加jia入ru短duan路lu銷xiao釘ding或huo其qi它ta的de短duan路lu條tiao件jian而er不bu對dui兩liang個ge正zheng交jiao模mo產chan生sheng影ying響xiang。我wo們men提ti出chu的de設she計ji方fang案an正zheng是shi利li用yong了le這zhe種zhong短duan路lu邊bian界jie條tiao件jian，將jiang一yi根gen同tong軸zhou線xian從cong貼tie片pian中zhong心xin點dian穿chuan過guo。同tong軸zhou線xian的de外wai導dao體ti同tong時shi與yu接jie地di平ping麵mian和he雙shuang極ji化hua圓yuan形xing貼tie片pian單dan元yuan相xiang連lian。同tong軸zhou線xian的de內nei導dao體ti和he一yi個ge圓yuan盤pan加jia載zai的de單dan極ji子zi天tian線xian相xiang連lian。這zhe個ge單dan極ji子zi天tian線xian激ji勵li起qi的de電dian場chang和heZ軸平行。在單極子天線的工作模式中，雙極化圓形貼片被用作大地。

本發明采用了加載單極子天線而不是四分之一波長單極子天線作為輻射單元
，從而有效地減小了單極子的高度。在2.6GHz的工作頻率，四分之一波長單極子天線需要29mm的高度，傳統的加載單極子天線通常也有15mm的高度。

為了保證共形的要求，本發明采用的加載單極子天線的高度為5mm。suizhejiazaidanjizitianxiangaodudejiangdi，jiazaiyuanpanhedadizhijiandedengxiaobingliandianrongzhikaishizengjia，congerdaozhijiazaidanjizitianxiandeduankoupipeiehua。weiledixiaodengxiaobingliandianrongdeyingxiang，benfamingzaitianxianshuruduanyinrule1.5nH的並聯電感
，使並聯電感、電容構成的諧振電路在天線的工作頻段內諧振而對消，從而實現了純阻特性的天線輸入阻抗。

天線的具體尺寸如圖1所示，圖1a和圖1b分別是天線的俯視圖和側視圖。整個天線體積為94mm*94mm*10.8mm。介質基片1的介電常數為2.6
，介質基片2的介電常數為4.5。兩個介質層由W
，L，R，h1和h2定義，“H”型縫隙由ds
，ls，la1，la2，wa1，wa2，D定義，加載單極子天線由h0，r定義。

實際天線的設計參數如下：W=L=94mm，R=40mm，h1=5mm，h2=0.8mm，h0=5mm
，r=15.6mm。端口1：ds1=32.5mm，ls1=7mm，la1=17mm，la2=2mm，wa1=1mm
， wa2=4mm。端口2：ds2=47mm，ls2=8.8mm，la1=11.4mm，la2=2mm
，wa1=1mm，wa2=4mm

， D=12.3mm。

雙極化圓形貼片激勵起平行於X
，Y軸的兩個正交方向的電場
，加載單極子激勵起了平行於Z軸方向的場

，故該天線形成了三個方向的極化。
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天線的實測結果及分析

圖2給出了天線實測的反射係數，可以看到各端口反射係數小於-10dB的帶寬範圍測量結果分別如下：S11（單極子端口M1）帶寬2.38-2.59GHz
，S22（端口P1）帶寬2.38-2.62GHz

，S33（端口P2）帶寬2.40-2.61GHz。

圖3給出了天線三端口間實測的隔離度。可以看出，端口P1和端口M1的隔離度在帶寬範圍內小於-16dB，端口P1和端口P2的隔離度在帶寬範圍內小於-30dB
，端口P2和端口M1在帶寬範圍內小於-40dB。測量結果表明
，槽耦合饋電三極化天線的三個端口相互隔離效果理想，均可以獨立工作。

圖4為各端口實測方向圖。為了便於方向圖的比較

，所有的方向圖都進行了相應的歸一化。圖（a）（b）為端口P1的XZ、YZ麵方向圖。從結果圖中可知，在XZ麵內E_theta大於E_phi，而在YZ麵內，E_phi大於Etheta，則說明端口P1輻射的電場平行於X軸。端口P2的XZ
、YZ麵方向圖為圖（c）（d），也可以看出端口P2輻射的電場與Y軸平行。圖（e）（f）所示為端口M1的XZ
、YZ麵方向圖。從實測結果可以看出
，無論在XZ麵還是YZ麵，端口M1的E_theta都大於E_phi，說明端口M1的電場為平行於Z軸方向。可見天線有三個正交的極化模式。