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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着无限通信技术的快速发展，天线作为一种能量转化和定向辐射/接收电磁波的设备，它的好坏直接决定着通信系统的性能。在无线通信系统中，圆极化天线与线极化天线相比较来说有好几项优点：首先，圆极化天线有旋向正交性天线，若辐射左旋圆极化波，则只接收左旋圆极化波而不接收右旋圆极化波；反之，同理。其次，任意线极化来波都可以由圆极化天线接收。反之，圆极化天线辐射的圆极化波也可由任意线极化的天线接收。最后，圆极化天线能降低信号在通过大气电离层时产生的“法拉第效应”,法拉第效应是指，当在电磁波的传播方向加一个强磁场时，平面线极化波穿过处于该磁场中的介质后，其极化矢量会偏转一个角度。无线技术对圆极化天线的发展提出了许多新的要求，比如小型化，集成化等等。但是圆极化天线的一个重要部分是宽带移相器，往往移相器的性能就能影响天线的性能。所以，此次设计的目的就是设计一款90宽带移相器来满足双极化天线的圆极化，使其具有较好的衰落和较低的损耗。

国内外研究现状

最早在1958年的时候，schiffman 就提出了一种典型的宽带移相器，它由移相线和参考线组成。之后为了进一步提高移相器的带宽，精度等数据，采用了许多集总元件和耦合线结构来设计宽带移相器。但随着科技的进步，近几年宽带移相器的制作和设计通常使用微带线来设计完成，然后通过威尔金森功分器与其结合形成一种新型巴伦结构，巴伦结构加在天线端口就实现了宽带移相器的功能，首先巴伦结构可以把从振子流过电缆屏蔽层外皮的高频电流截断，减少电流对天线的影响，其次新型巴伦结构具有易加工，结构紧凑，可实现宽频带等一些优点，对天线的实际运用具有重大的意义，在宽带微波电路中得到广泛的运用。

2. 研究的基本内容

此次设计的研究内容主要分为两部分，第一部分主要完成移相器的设计，设计一种由威尔金森功分器和微带线组成的巴伦结构，该结构能够实现本次设计最主要的90宽带移相器功能。为了能够达到两个平衡端口之间的振幅和相位不平衡分别在0.3dB和5之间的要求，需要熟练了解传输线公式，威尔金森功分器的计算公式，以及整个结构各个元件的值的计算和推导，还有一些宽带移相器的原理和应用也同样需要研究一下。

第二部分是将第一部分成功仿真和制作出来的90宽带移相器与宽带双极化天线组合起来制作一款圆极化天线，来观察各种参数和结果。为了能够在制作移相器的时候充分考虑到双极化天线的各种属性，需要学习和了解常用天线的仿真和制作，以及它们自生的优缺点。由于天线邻域的陌生，对于HFSS电磁仿真软件的研究和学习也是必不可少的。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

一月底前了解自己所选课题的具体内容和所需的一些知识储备，通过书本和视频的学习了解一些天线的基础知识，比如微带线，方向图等等，并学会电磁仿真软件的简单使用。

2018.2.1—开学前 在电磁仿真软件HFSS上对一些常见天线进行设计和仿真，并对仿真出来的天线进行分析，读取一些必要的参数，比如微带天线，倒F天线等等，为实际设计时做好准备工作。

开学后一礼拜后开始正式设计和制作，希望能在一个半内完成宽带移相器的制作和调试，在开始设计前，对于威尔金森功分器和微带线的研究也是必不可少的，最后剩下的时间就和做双极化天线课题的同学一起努力将圆极化天线成功实现，最后就是报告的撰写和修改了

4. 参考文献

微波电路【m】.国防科技大学出版社，1999

电磁场与电磁波【第4版】.谢处方 饶克谨 编，高等教育出版社，2006

hfss天线设计.李明洋编，电子工艺出版社，2011