PIFA天线如何实现圆极化

通常情况下为了更好的接收GNSS信号，导航定位天线需要设计成圆极化天线。天线要实现圆极化辐射特性，在辐射阵子、天线基材、馈电方式等方面有诸多严苛的要求，这也是导航定位天线尺寸很难做小的原因。

实现天线圆极化的常用方法：

单馈点微带天线（如普通车载导航陶瓷天线）

双馈点微带天线（如亚米级手持机导航天线）

四馈点微带天线（如高精度测量测绘型天线）

单臂、双臂或四臂螺旋天线（如无人机定位天线）

折合振子（如北斗短报文指挥型接收机S频段接收天线）

螺线天线（宽频带导航定位天线）

以上所述天线都有一个共同点——结构的对称性，对称性要求直接决定了天线只能是正方形、圆形、圆柱形、圆锥形等。这一特性也大大限制了天线在终端设备中的应用，导致终端设备尺寸大，或者ID设计受限。

一种宽频PIFA圆极化天线实现方法：

在此给大家介绍一篇北京邮电大学Xing Wang等作者发表在亚太微波论坛上的文章，他们提出了一种可实现宽频带圆极化的PIFA天线结构，为工程实践中天线方案的制定提供新的思路。该天线为平面结构，辐射阵子与金属地面共面，利用金属地板边缘倒F天线的设计和地板边缘的十字交叉结构，实现了覆盖1.1GHz到1.7GHz的宽频段圆极化辐射。

（1）天线结构设计图

（2）天线宽频带回波损耗

（3）天线宽频带轴比

（4）天线宽频带增益

天线设计的启发：

该天线的原理是利用PIFA天线实现宽频线极化辐射，再通过金属地边缘的十字槽改变辐射电流的分布，经过各尺寸的精确调整，最终实现宽频圆极化。同理的，以后在板级天线设计时，除了传统的利用辐射单元本身实现圆极化，也可以通过其他辅助结构与主辐射体的辐射叠加来实现圆极化。   

作者：上海泗凯小胡同学

审核编辑：汤梓红