电磁波的极化特性依据电场矢量空间轨迹可分为线极化、圆极化和椭圆极化三种基本类型。其中圆极化波表现为电场矢量端点以恒定幅度作圆周旋转按旋转方向分为左旋圆极化LHCP与右旋圆极化RHCP。基于此极化特性设计的天线即为圆极化天线其通过正交馈电结构产生相位差为90°、幅度相等的两路线极化波合成后形成圆极化辐射场。圆极化天线在现代无线系统中具有不可替代的核心价值抗干扰优势可显著抑制多径效应和法拉第旋转效应提升复杂环境下的信号稳定性极化灵活性对收发天线的空间取向不敏感避免线极化系统的极化失配损失关键应用场景卫星通信中克服星体自旋及电离层干扰如GPS采用右旋圆极化雷达目标识别利用反向旋向隔离特性增强探测精度移动通信系统减少雨雾衰减与多径衰落。其技术演进持续推动高增益宽带阵列如超表面天线与小型化设计的发展为5G/6G及空天信息网络提供基础支撑。微带天线因重量轻、制作成本低等特点被广泛用于。传统微带天线的带宽窄微带天线宽带化设计中多层法通过引入多个辐射贴片与介质层构建多谐振结构显著拓展工作带宽。其核心原理是利用层间电磁耦合激发相邻谐振点实现阻抗带宽的叠加拓宽。本文设计了一款工作在3.3-3.87GHz的双层圆极化天线。首先设计了双馈电的贴片单元然后用双层耦合的形式进一步扩展带宽接着设计了小型化宽带90度电桥将该电桥和天线集成实现了良好的宽带特性。关键字圆极化微带天线宽带化小型化。双层微带天线设计图1如图1所示天线采用双层结构下方是正方形贴片在两个角引出馈电点这两个点施加幅度相同相位相差90度的激励信号天线将实现圆极化辐射二90度小型化电桥设计图2图2是所设计的电桥采用两个常规的90度电桥级联为进一步缩小空间采用弯折处理仿真得到的s参数如下。图3 输出相位图4 S11图3和图4表现出良好的相位和损耗特性说明可以用于所设计的天线中。宽带圆极化天线将前面设计的微带单元和馈电网络集成得到图5的结构图5 天线正面与背面下面的具体仿真数据图6 Gain图7 方向图图8 轴比图9 S11图6给出了天线的实际增益可以看到该天线辐射右旋圆极化波在3.4-3.85GHz范围内增益大于8dBic图7给出2D方向图该图表明其辐射方向稳定图8是轴比在工作范围内均小于3dB最后给出S11同样表现出良好的低反射性能。总结本文设计了一款基于耦合双层的圆极化天线在3.4-3.8GHz范围内实现良好的圆极化特性增益大于8dBic方向图稳定下一步可应用到导航或者阵列相控阵天线中。