在合成口径雷达（SAR）系统中，用于成像的天线阵列单元要求具备高隔离度和低交叉极化的特性，以避免成像模糊问题。交叉极化是指天线的一个极化方向上的信号意外地被另一个极化方向接收或发射。端口隔离度指的是天线两个极化端口之间的隔离能力，即一个端口上的信号不会泄漏到另一个端口。为了满足这些要求，本文介绍了一种低交叉极化和高隔离度C波段双极化微带天线的设计。 微带天线是一种平面天线，通常由贴片（微带贴片）和介质基板以及接地板组成，具有体积小、重量轻、易于集成等优点。微带天线的馈电方式有多种，包括探针馈电、口径耦合馈电、临近耦合馈电和共面微带线馈电。每种馈电方式对天线的电性能有不同的影响，其中混合馈电方式能结合不同的馈电技术，达到提高隔离度和降低交叉极化的目的。 本文提出了一种混合激励的双层微带贴片单元设计，该天线的10dB反射损失带宽为840MHz，覆盖了5.1GHz到5.9GHz的C波段雷达频段。该天线在频段内两个极化的交叉极化电平低于-37dB，端口隔离度低于-43dB，方向图前后比大于20dB，且天线增益稳定在9dB以上。 为了得到良好的交叉极化特性，微带天线的贴片单元形状设计需要确保电流分布的规则性，贴片形状如方形贴片或圆形贴片，会根据工作模式（如TM01或TM11）来选择。例如，方形贴片在基模TM01工作时，能够提供更好的交叉极化特性。而圆形贴片在TM11模工作时，偏离中轴的电流会产生交叉极化分量，导致交叉极化电平升高。为了降低交叉极化电平，贴片中心的馈点位置需要调整，但这样做会影响阻抗匹配。 在馈电技术方面，为了获得稳定的低交叉极化电平和高隔离度，除了采用常规馈电技术外，还有通过改变耦合槽形状或使用混合馈电策略来实现。例如，将耦合槽设计成“T”字型或对H形槽的“双臂”进行弯曲，能够提高端口隔离度。混合馈电技术则是结合口径耦合和电容性耦合方式对两个极化端口分别进行馈电，从而在频带内实现高隔离度。 文章中提到的混合激励设计方法，首先分析了贴片单元形状和馈电技术，然后使用数值分析软件进行仿真和优化，从而确定了天线的最终参数和特性。仿真表明，方形贴片与圆形贴片相比，在交叉极化特性上具有明显优势。此外，文章还提到天线的辐射可以通过贴片上分布的电流元进行建模，格林定理可以用来解释天线的辐射特性。 该天线设计还具有结构紧凑的优点，便于拓展成大型的天线阵列。因此，该天线适合用作相控阵天线、合成口径雷达（SAR）天线的阵列单元。这项研究得到了相关科研基金的资助，这表明此研究是当前微带天线设计中的一个创新方向，对于提高雷达天线性能具有重要意义。

HFSS-MATLAB-API工具库是由Ansoft公司开发的一款用于高效设计与分析微波射频器件的软件工具，它将Ansoft HFSS（高频结构仿真软件）与MathWorks公司的MATLAB软件集成在一起。通过使用该工具库，工程师可以在MATLAB环境中直接调用HFSS软件的功能，实现电磁场模拟与复杂计算的无缝对接。 HFSS软件是一个全波三维电磁仿真软件，广泛应用于微波和射频领域的仿真与分析。它基于有限元法进行求解，能够模拟各种复杂的三维结构电磁场，尤其擅长处理高频电路与天线设计等问题。而MATLAB作为一款强大的数学计算和仿真软件，在数据处理、算法开发和可视化方面有着强大的能力。 HFSS-MATLAB-API工具库通过提供一套API接口，使得在MATLAB中可以直接编写脚本来控制HFSS的行为，比如建立模型、进行仿真、获取结果等。这样的集成，不仅提高了设计效率，还增强了对仿真结果的分析能力。工程师可以更加灵活地利用MATLAB丰富的数据处理功能对HFSS输出的大量仿真数据进行深入分析。 在具体应用中，HFSS-MATLAB-API工具库非常适合用于解决微带天线的设计问题。微带天线由于其体积小、重量轻、成本低且易于与其他电路集成的特点，被广泛应用于移动通信、卫星通信、雷达和遥感等领域。矩形微带贴片模型作为微带天线中最基本的结构，其设计的好坏直接影响到整个天线系统的性能。 使用HFSS-MATLAB-API工具库进行矩形微带贴片模型的设计与分析时，工程师可以通过编写MATLAB脚本来定义天线的几何尺寸、材料属性等参数，然后调用HFSS进行电磁场仿真。仿真完成后，工具库还能帮助工程师快速提取仿真数据，并利用MATLAB的数据处理能力进行参数优化和性能评估。 HFSS-MATLAB-API工具库是一个将HFSS强大的仿真功能与MATLAB强大数据处理能力完美结合的解决方案。它使得工程师能够更加快速和便捷地进行天线设计、优化和仿真分析，大大提升了研发效率并降低了开发成本。

通过矩形微带贴片天线的理论公式，和已知需要设计谐振频率，介质基板的介电常数等参数 通过matlab代码可以计算得到贴片的长、宽，介质基板的长宽大小

用MATLAB计算矩形微带贴片天线的尺寸和1/4波长阻抗变换器的特性阻抗

此提交包括一个圆形微带贴片天线对象以及如何使用它构建天线阵列的示例。 Antenna Toolbox 使用矩量法来计算天线的阻抗、远场辐射方向图和其他属性。

使用的是CST2020，内附天线各项参数，可用于课题作业。

基于短路针加载三角形微带贴片天线在hfss中的模拟。

微带天线其本身具有的固有带宽十分狭窄，很难应用于更多更广的领域中，所以对微带天线带宽展宽的研究具有十分重要的意义。采用Ansoft公司的HFSS仿真软件仿真分析了L型探针馈电方法的微带贴片天线，并且设计了一个中心频率为1 000 MHz的L形探针馈电方法的微带贴片天线，其绝对带宽为320 MHz，达到了中心频率的32％，辐射增益大约为9 dB。其具有尺寸小，结构简单，超宽带的特征。

提出了一种十字形缝隙加载的小型宽带及圆极化微带贴片天线的设计方法。该天线通过在方形贴片上加载一个大尺寸的十字形缝隙实现天线的尺寸缩减，介质基片采用由FR4和空气层组成的层叠结构，在缝隙中嵌入L型枝节，只需通过调整枝节上同轴线馈电点的位置来获得圆极化或宽带阻抗匹配。ANSYS HFSS仿真分析表明，天线的圆极化带宽（AR≤3 dB）为1.7%，阻抗带宽（VSWR≤2）为5.8%，天线在宽带范围内具有稳定的增益，峰值增益为7.8 dB，同时贴片面积缩减了52.3%。改变馈电点的位置可调节两个谐振频率使天线阻抗带宽达到9.4%，比传统的微带贴片天线阻抗带宽提高了114%。

1）等副瓣电平； （2）在相同副瓣电平和相同阵列长度下主瓣最窄，为最佳阵列； （3）单元数过多时，阵列两端单元激励幅度跳变大，使馈电困难