● 摘要
随着现代通信技术的发展，宽波束天线已广泛的应用在电话卫星通讯的移动终端以及飞机等载体上。宽波束天线具有波束张角大，覆盖范围广，易于接收和跟踪等特点。其中具有电场圆极化形式的天线，这种极化形式能够有效的避免来自大气环境中的雨雾和电离层中的粒子干扰从而更加适用于卫星以及机载通讯系统中。 宽波束天线一般都是全向辐射型的天线，但在一些具体通信条件下，需要一种在沿着辐射端口的低仰角方向上不需要很高增益，而在其高仰角方向形成宽波束覆盖领域：即是说需要天线的方向图在中心方向范围内凹陷、而高仰角范围具有较高的增益。基于这样的需求特点，本文在总结并归纳了宽波束天线的研究进展的基础上，研究并提出了几种能够实现此类方向图的具体天线形式。 首先论证的两种典型的线极化形式的天线分别是宽波束圆锥天线和圆波导赋型天线。宽波束圆锥天线采用同轴圆波导加载金属圆锥的方式实现裂瓣，圆波导赋型天线则是利用在圆波导内激励出TM01模式来实现裂瓣。
本论文基于线极化天线研究的基础上，提出一种新型的宽波束双模圆极化天线。 该天线是以两个相互连接的不同半径尺寸的圆形波导为主体，分别在两个圆波导内激励出两种电场相互正交且相位差满足90度的TE01和TM01电磁场模式，通过这两种电场线极化波合成圆极化波，同时方向图满足低仰角凹陷裂瓣高仰角宽波束辐射的特点。
本论文还对上述三种天线结构进行了设计加工和测试，对比仿真和实测结果进一步论述了各个天线形式的特点和优劣。