1.一种低剖面双向端射圆极化天线阵列,其特征在于,包括八个子阵列、单层 F4B介质基板(5)以及一分十六射频电路,八个子阵列分为左四个子阵列和右四个子阵列以中心对称方式排列在单层F4B介质基板(5)上,每个子阵列包括馈电金属柱(1)、短路金属柱(2)、磁偶极子(3)以及电偶极子(4),磁偶极子(3)在端射方向提供垂直辐射,电偶极子(4)在端射方向提供水平辐射,二者产生的辐射形成一对正交分量,产生端射圆极化波,一分十六射频电路通过馈电金属柱(1)与每个子阵列相连;磁偶极子(3)为半圆形结构,短路金属柱(2)设置于半圆形结构靠近直径的一侧上,电偶极子 (4)为与磁偶极子(3)间隔一距离的“┑ ”形结构,馈电金属柱(1)分别设置于磁偶极子(3)和电偶极子(4)上;所述八个子阵列共包括16个元素,每个磁偶极子(3)和每个电偶极子(4)各为一个元素。
2.根据权利要求1所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列,其特征在于,所述单层 F4B介质基板(5)厚为3mm,相对介电常数为2.55,损耗正切为0.0015。
3.根据权利要求1所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列,其特征在于,所述天线阵列的工作频率为 2.45GHz。
4.根据权利要求1所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列,其特征在于,所述一分十六射频电路包括变阻器、衰减器以及移相器。
5.一种低剖面双向端射圆极化天线阵列的调节方法,采用权利要求1‑4任一项所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列实现,其特征在于,包括如下步骤:S1:以发射阵列在端射方向的总能量与发射阵列总功率的比值作为性能指标,引入极化约束条件,构建模型;
S2:对双向端射方向的电场分量进行约束,形成圆极化波;
S3:运用拉格朗日乘数法求解在步骤S1约束条件下的最优解,即为天线阵列在不同状态下的最优激励分布;
S4:根据最优激励分布对每个天线阵列元素的激励进行精确调节。
6.根据权利要求5所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列的调节方法,其特征在于,所述步骤S1构建的模型为:,
其中, 代表发射天线阵列的归一化入射波,确定了每个天线元素的激励幅度和相位信息;表示共轭转置,A表示阵列的能量分布特性, , 表示发射阵列辐射的场分量矩阵;表示用于控制极化的电场分量向量,
,
其中, 与 表示磁偶极子在远场产生垂直极化分量; 与 表示电偶极子产生水平极化分量,下标“+”和“‑”表示两个相反的端射方向; 表示发射阵列的第i个天线单元受激励时产生的场分量,其中 ,t为发射天线的个数,r为发射天线与接收天线的总个数,因此可得:
,
其中,T表示转置矩阵。
7.根据权利要求5所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列的调节方法,其特征在于,所述步骤S2形成圆极化波的条件为垂直极化辐射和水平极化辐射的电场幅度相等且相位差为 时。
8.根据权利要求5所述的低剖面双向端射圆极化天线阵列的调节方法,其特征在于,所述步骤S3最优激励分布表示为:,
其中, 代表发射天线阵列的归一化入射波, 表示共轭转置,A表示阵列的能量分布特性; 表示发射阵列辐射的场分量矩阵;表示用于控制极化的电场分量向量。