为了满足卫星、基站、室外客户设备等视距通信场景的高增益需求，人们提出了许多提高天线方向性的技术。考虑到一些需要高方向性或模式控制的平面制造和集成应用，平面微带贴片天线因其平面轮廓、低成本和集成制造等优点被广泛应用。（我们分享了6款用于卫星的天线模型以及阵列天线等模型，可以点开今日其他文章获取感兴趣的模型的链接。）
双极化天线是一种能够同时或分别接收和发射两种不同极化状态的电磁波的天线。这种天线的设计旨在提高无线通信的效率和可靠性，特别是在信号波动较大的环境中。
As shown below👇
双极化天线的类型
双极化天线通常可以分为以下几类：
- 交叉极化天线：这种天线使用交叉的天线元件（如交叉的偶极子），以实现两个正交极化的输出。这种设计有助于减少交叉极化辐射，从而提高信号的清晰度和传输质量。
- 微带天线：传统的双极化天线多采用微带贴片天线，因其结构轻巧、成本低，但带宽较窄。为了克服这一缺点，研究者们不断优化设计以实现更宽的带宽和更高的性能。
- 双频双极化天线：这种天线能够在两个频率下操作，适用于多种应用场景，如3G/4G和5G网络的同时支持。
双极化天线的工作原理
双极化天线通过两个不同的馈电网络同时供电，使得天线元件在两个正交方向上产生辐射。每个馈电网络对应一个极化模式，信号可以在不同的极化状态之间自由切换。这种设计使得天线能够适应不同的传输环境，确保信号的稳定性和清晰度。
极化方式主要有以下几种：
- 线极化：电场矢量沿某一固定方向振动，可以是水平或垂直。双极化天线通常结合水平极化和垂直极化两种方式，以便在不同环境下接收信号。
- 圆极化：电场矢量以圆形轨迹变化，分为左旋和右旋。圆极化天线在信号传播过程中，能够抵抗多径效应，适用于动态环境中的通信。
- 椭圆极化：电场矢量沿椭圆轨迹变化，介于线极化和圆极化之间，能够在一定程度上结合两者的优点。
双极化天线的极化特性:
双极化天线能够同时处理两个正交的极化信号，即水平和垂直极化。
[1] D. Fazal and Q. U. Khan, “Dual-Band Dual-Polarized Patch Antenna Using Characteristic Mode Analysis,” IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 70, no. 3, pp. 2271–2276, Mar. 2022, doi: 10.1109/TAP.2021.3111341.
[2] Y. Gao, R. Ma, Y. Wang, Q. Zhang, and C. Parini, “Stacked Patch Antenna With Dual-Polarization and Low Mutual Coupling for Massive MIMO,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 64, no. 10, pp. 4544–4549, Oct. 2016, doi: 10.1109/TAP.2016.2593869.
[3] F.-C. Chen, Y.-Z. Liang, W.-F. Zeng, and K.-R. Xiang, “A Series-Fed Slant-Polarized Microstrip Patch Antenna Array,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 6, pp. 5367–5372, Jun. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3394215.
