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一种分米波斜极化四偶极板天线的仿真研究
引言
随着移动通讯的发展，需要更高速度和更大容量的信号传输，而毫米波和分米波通信成为了备受关注的研究领域。天线作为通信系统中不可或缺的重要组成部分，尤其是毫米波和分米波天线的设计和研究显得十分重要。本文针对分米波斜极化四偶极板天线进行仿真研究。
天线设计原理
四偶极板天线是一种非常常用的毫米波和分米波天线。它的特点是具有双重极化方向：线性极化和圆极化，并且它能够实现窄波束和高增益。而斜极化的四偶极板天线能够在极化方向不同的用户之间实现通信。
四偶极板天线由两个呈45度交叉的金属片组成。选取合适的几何形状能够实现所需的天线性能。偶极板的长宽比以及板与接地板的距离是设计时需要关注的重要参数。
设计步骤
本文通过Ansoft公司旗下的仿真软件HFSS进行仿真设计。
（1）选择分米波通信的工作频段：96GHz至110GHz之间。
（2）选取合适的基底材料：Ge50（GalliumArsenide）。
（3）确定四偶极板天线的几何形状。
（4）将几何形状转化为HFSS程序，进行仿真模拟。
仿真结果分析
本文设计的分米波斜极化四偶极板天线的参照电阻为50欧姆，工作频率范围为96GHz至110GHz。
（1）端口输入阻抗和反射系数
通过仿真得到的S参数可以计算出阻抗和反射系数。
（2）方向性和增益
方向性和增益是天线最重要的性能指标之一。通过仿真可以得到以下结果：
（3）极化方向
本文设计的四偶极板天线具有双重极化方向：线极化和圆极化。通过仿真可以得到以下结果：
结论
本文中设计的分米波斜极化四偶极板天线在工作频段内能够得到较好的性能表现，具有双重极化方向，能够实现在极化方向不同的用户之间进行通信。然而，在实际应用中，天线的性能受到多种因素的影响，如天线与环境的相互作用、多径效应和信号衰减等，因此需要进一步优化天线性能以适应实际应用场景。
参考文献
[1]ArtechHouse.MicrostripAntennaDesignHandbook[M].2001.
[2]陈斌.天线设计与应用[M].人民邮电出版社,2010.
[3]KeeShengQuahandKaiChang.RFandMicrowaveCircuitandComponentDesignforWire-lessCommunications[M].Wiley,2002.