S波段Y形馈电可重构圆贴片天线：极化调控与性能分析

本文主要探讨了一种创新的S波段极化可重构的圆形贴片天线设计，其核心在于利用Y形馈电结构和集成的PIN二极管实现多种工作模式。这种天线由一个圆形贴片、Y形馈线和两个双向导通二极管（PIN二极管）组成，它们协同工作，能够控制天线的极化特性。 在天线结构中，圆形贴片是基础元件，其中心设置有接地过孔，方便对PIN二极子施加直流偏置电压，以调整馈电方式。通过调整Y形馈线的相位差，可以改变馈入贴片的电流分布，从而在不同的配置下实现线极化（LP）、左旋圆极化（LHCP）和右旋圆极化（RHCP）三种工作模式。这种设计灵活性高，能够在无需物理结构调整的情况下，实时切换不同的极化状态，满足无线通信、雷达和无线能量传输等应用领域对多模式极化需求的多样性。 天线的性能指标在圆极化模式下表现优异，中心频率固定在2.53 GHz，具备10 dB的回波损耗，这表明了良好的信号接收能力。同时，3 dB轴比相对带宽为1.2%，显示出良好的方向性稳定性。由于其结构紧凑且易于制造，这种极化可重构圆形贴片天线在小型化和成本效益上也具有优势。 与其他研究相比，例如四臂螺旋圆极化印刷天线用于GPS卫星导航、小型化2.45 GHz整流天线的设计，以及微带贴片结构的微波整流电路，这些研究同样关注射频器件的创新设计和应用，但本文的独特之处在于其通过PIN二极管实现的极化切换功能，这在提高系统灵活性和适应性方面具有重要意义。 总结来说，许立强、陈倩和刘长军的研究工作，不仅扩展了微带贴片天线的设计方法，而且推动了极化可重构技术在S波段的应用，为无线通信设备提供了一种实用且高效的解决方案。随着科技的进步，这类设计有望在未来的无线通信系统中发挥重要作用。