Микрополосковая антенна

ЗМІСТ

 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ  СКОРОЧЕНЬ…………………………………….

 ВСТУП……………………………………………………………………………...

1 ОГЛЯД СУПУТНИКОВОЇ РАДІОНАВІГАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ GPS, МІКРОСМУЖКОВИХ АНТЕН ТА МЕТОДІВ ЕЛЕКТРОДИНАМІЧНОГО АНАЛІЗУ…………………………………………………………………………..

1.1 Супутникова радіонавігаційна система GPS.

1.2 Мікросмужкові антени.

1.3 Методи електродинамічного  аналізу.

1.4 Антенні решітки.

2.МОДЕЛЮВАННЯ ОКРЕМИХ ПРОФІЛЬОВАНИХ ЩІЛИННИХ

АНТЕН В СЕРЕДОВИЩІ CST MICROWAVESTUDIO………………………..

  2.1 Антена з квадратним профілем………………………………………

  2.2 Антена з коловим профілем………………………………………….

  2.3 Антена з кільцевим профілем…………………………………………        

  2.4 Висновки.

3.ДОСЛІДЖЕННЯ РЕШІТКИ МІКРОСМУЖКОВИХ АНТЕН РОЗМІРАМИ 2х2.

             3.1 Решітка на основі мікросмужкової антен з квадратним профілем.

             3.2 Решітка на основі мікросмужкової антен з коловим профілем.

             3.3 Решітка на основі мікросмужкової антен з кільцевим профілем.

             3.4 Висновки.

ВИСНОВКИ………………………………………………………………………...

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ СКОРОЧЕНЬ

МСА – мікросмужкова антен

КСД – коефіцієнт спрямованої  дії

КСХН – коефіцієнт стоячої  хвилі за напругою

АР – антенна решітка

ЦАР – цифрова антенна  решітка

ЦДУ – цифрове діаграмо утворення

ССЗ – супутникова система  зв’язку 

ППМ – приймально-передавальний  модуль

ЦАП – цифро-аналоговий перетворювач

АЦП – аналого-цифровий перетворювач

МШУ – мало шумний підсилювач

АФАР – активна фазована антенна решітка

ССМЗ – супутникова  система мобільного зв’язку 

FDTD– finite-difference time-domain method

FEM – finite element method 

FIT – finite integrationtechnique

ВСТУП

    На даному етапі  розвитку науки і техніки ,велику  увагу приділяють інформаційним  технологіям та телекомунікації,  які  потребують постійного  удосконалення способів зв’язку,  бездротових методів передачі  інформації, навігаційних приладів  та мініатюризацію використовуваної  апаратури. Мікросмужкові патч антени найшли широке застосування в базових станціях мобільного, бортових системах супутникового зв’язку. Тому існує  необхідність розробки  таких мікросмужкових антенн, які б відповідали умовам приймальної апаратури та масогабаритним показникам.

        Метою роботи є створення моделі багатоканальної плоскої антенної решітки для прийому сигналів GPS на основі квадратного, колового та кільцевого профілю випромінювача. Для цього за результатами огляду обирається конкретна форма мікросмужкового випромінювача та метод подачі живлення, проводиться комп’ютерне моделювання антени.

Актуальність  теми роботи полягає в тому, що на сьогоднішній день все більше знаходять застосування мікросмужкові антени, які постійно удосконалюються. “Розумні” антени – це майбутнє систем передачі інформації. Проектування антенних решіток на основі таких антен є актуальним в наш час, тому що, такі системи будуть набагато завадо захищені, надаватимуть якісніший зв'язок та забезпечуватимуть краще покриття. З допомогою цифрової обробки сигналів стане можливим придушувати перешкоди на високому рівні, що в свою чергу покращить якість інформації.

Основною задачею роботи є дослідження різних профілів  мікросмужкових антен, доцільність використання цих профілів в антенних решітках та визначення впливу елементів на загальні характеристики АР. Методом дослідження є метод кінцевих різниць у часовій області (FDTD). Моделювання проводиться в програмному середовищі CST Microwave Studio.

Практичне значення отриманих результатів полягає в оцінці моделей АР з різними видами випромінювачів та висновки, який з профілів мікросмужкових антен найкраще використовувати в антенній решітці.

Бакалаврська  робота містить три розділи. В  першому розділі здійснено огляд  супутникової радіонавігаційної системи  GPS, типів мікросмужкових випромінювачів, методів електродинамічного аналізу та антенних решіток. В другому розділі приведені створені моделі обраних видів мікросмужкових випромінювачів, а саме, квадратного, круглого та кільцевого. Досліджена чутливість характеристик цих антен до зміни їх геометрії. В третьому розділі приведені антенні решітки, які побудовані на обраних профілях патч антен,  досліджено як елементи в антенній решітці впливають один на одного, а саме, як змінюються характеристики кожного елемента по відношенню до характеристик окремої патч антени. Матеріал роботи викладено на 101 сторінці, містить 88 рисунків, перелік посилань на 14 джерел.

1.   ОГЛЯД СУПУТНИКОВОЇ РАДІОНАВІГАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ GPS, МІКРОСМУЖКОВИХ АНТЕН ТА МЕТОДІВ ЕЛЕКТРОДИНАМІЧНОГО АНАЛІЗУ.

1.1  Супутникова  радіонавігаційна система GPS.

     Ідея створення супутникової навігації народилася ще в 50-і роки. Американські вчені на чолі з Ричардом  Кершнером, спостерігаючи за сигналом, що виходить від супутника, виявили, що завдяки ефекту Доплера частота прийнятого сигналу збільшується при наближенні супутника й зменшується при його віддаленні. Суть відкриття полягала в тому що, якщо точно знати свої координати на Землі, то стає можливим виміряти положення й швидкість супутника, і навпаки, точно знаючи положення супутника, можна визначити власну швидкість і координати.  Реалізовано цю ідею було через 20 років. В 1973 році була ініційована програма DNSS, пізніше назва змінена на Navstar-GPS і потім в GPS. Перший тестовий супутник виведений на орбіту 14 липня 1974 р. США, а останній із всіх 24 супутників, необхідних для повного покриття земної поверхні, був виведений на орбіту в 1993 р., таким чином, GPS встала на озброєння. Стало можливим використати GPS для точного наведення ракет на нерухомі, а потім і на рухливі об'єкти в повітрі й на землі [1].  

Сигнали системи GPS містять  у собі сигнали, необхідні для  визначення відстані до супутника, і  навігаційні повідомлення. Навігаційні  повідомлення містять інформацію про  ефемериду, що необхідна, щоб обчислити  положення супутника на орбіті,  і дані про час і поточний стан супутникового угруповання.

З моменту створення системи GPS були розроблені два коди. Грубий код, що має позначення C/A (варіанти розшифровки: «clear/access» – вільний доступ або «coarse/acquisition» - грубе отримання), і точний Р-код («private» – приватний або «precise» – точний). Грубий код загальнодоступний, а точний зашифрований і використається у військових цілях.  Обидва ці коди є псевдовипадковими (PRN або PseudoRandom Number code) і служать для ідентифікації кожного супутника.

Код C/A являє собою псевдовипадкове  число довжиною 1 023 біт, що повторюється кожну мілісекунду, тобто зі швидкість 1.023 Мб/с. Псевдовипадкові коди збігаються тільки в тому випадку, якщо генеруються однаковим чином. Кожен супутник передає свій PRN-код, який не можна сплутати із сигналами іншого супутника. У цьому випадку використається принцип CDMA (множинний доступ з кодовим поділом каналів). Всі супутники передають сигнали на одній частоті, але GPS-приймач визначає завдяки коду супутник-джерело сигналу.

Р-код також є кодом PRN, але має істотні відмінності. По-перше, його довжина становить 6 187 100 000 000 біт. Послідовність P-коду повторюється тільки щотижня. Однак для того щоб використовувати точний код спочатку необхідно отримати код С/А, тільки після цього можлива синхронізація з військовим кодом. По-друге, для того щоб виключити неправомірне використання P-кода, він модулюється і в результаті з’являється код Y, який і передається супутниками. Саме тому точний код називають P(Y).

Ці коди також модулюються  з метою одержання радіосигналів  потрібної частоти. Несучими є частота L1 рівна 1575.42 МГц (10.23 МГц×154) і L2 - 1227.60 МГц (10.23 МГц×120). Передача сигналів на двох частотах є надлишковою і збільшує імовірність одержання хоча б одного з них. Крім того, одержуючи сигнали на двох частотах, можна обчислити іоносферну складову помилки сигналу і підвищити точність навігації. Поки що це доступно тільки для військових, але незабаром очікується поява і цивільного сигналу на частоті L2.

Одержання псевдокоду допомагає визначити відстань до супутника, що посилає радіосигнал. Приймач синхронно із супутником генерує такий же псевдовипадковий код. Коли GPS-навігатор одержує сигнал, то він порівнює ці коди між собою. Тобто приймач визначає, коли він генерував такий же код. Різниця в часі дозволяє визначити, коли код був посланий супутником, а, отже, за який час сигнал досяг спостерігача. Отриманий час множиться на швидкість поширення радіосигналу у вакуумі (299 792 458 м/с). Подібні обчислення виконуються для кожного супутника, що  перебуває в полі видимості приймача, корегуються, і робиться остаточний розрахунок географічних координат та інших параметрів.

Крім псевдовипадкового  коду приймач одержує спеціальне навігаційне повідомлення. Навігаційне  повідомлення складається із трьох  частин: перша частина містить у собі дату і час GPS, інформацію про стан супутника; друга частина дозволяє визначити положення супутника на орбіті і називається ефемеридними  даними; третя частина одержала назву альманах і містить інформацію про всі супутники, їхнє розташування та номер PRN. Ефемеридна інформація більш точна і оновлюється кожні 4 години. Альманах - це більш загальні дані, які дійсні протягом 6 місяців. Навігаційне повідомлення має розмір 1500 біт.

У плані модернізації GPS передбачена  поява нових сигналів: військового M-коду, цивільного L2C, особливо точні  сигнали на частоті L5, поліпшення цивільного сигналу на частоті L1. Все це допоможе зробити систему більш надійною [2].

Застосування GPS сигналів.

Незважаючи на те, що споконвічно проект GPS був спрямований на військові цілі, сьогодні GPS всі частіше використаються в цивільних цілях. GPS-приймачі продають у багатьох магазинах, що торгують електронікою, їх вбудовують у мобільні телефони, смартфони, КПК. Споживачам також пропонуються різні пристрої і програмні продукти, що дозволяють бачити своє місцезнаходження на електронній карті; що мають можливість прокладати маршрути з урахуванням дорожніх знаків, дозволених поворотів і навіть пробок; шукати на карті конкретні будинки й вулиці, визначні пам'ятки, кафе, лікарні, автозаправки та інші об'єкти інфраструктури.

• Геодезія: за допомогою GPS визначаються точні координати границі земельних ділянок.
• Картографія: GPS використається в цивільній і військовій картографії
• Навігація: с застосуванням GPS здійснюється як морська, так і дорожня навігація.
• Супутниковий моніторинг транспорту: за допомогою GPS ведеться моніторинг за положенням, швидкістю автомобілів, контроль за їхнім рухом.
• Мобільний зв’язок: перші мобільні телефони з GPS з'явилися в 90-х роках. У деяких країнах, наприклад США це використається для оперативного визначення місцезнаходження людини, що дзвонить 911. У Росії в 2010 році почата реалізація аналогічного проекту —ГЛОНАСС.
• Тектоніка, Тектоніка плит: за допомогою GPS ведуться спостереження рухів і коливань плит.
• Активний відпочинок: є різні ігри, де застосовується GPS, наприклад, Геокешинг і ін.
• Геотегінг: інформація, наприклад фотографії «прив’язуються» до координат завдяки вбудованим або зовнішнім GPS-приймачам [2].

Точність.

      Типова точність сучасних GPS-приймачів у горизонтальній площині становить приблизно 6-8 метрів при гарній видимості супутників і використанні алгоритмів корекції. На території США і Канади є станції WAAS, які передають поправки для диференціального режиму, що дозволяє знизити похибку до 1-2 метрів на території цих країн. При використанні більш складних диференційних режимів, точність визначення координат можна довести до 10 см. На жаль, точність будь-яких СНС сильно залежить від відкритості простору, від висоти використовуваних супутників над обрієм.

      Найближчим часом всі апарати нинішнього стандарту GPS будуть замінені на більше нову версію GPS IIF. GPS IIF забезпечує набагато більш високу точність визначення координат. Якщо нинішні супутники забезпечують похибку 6 метрів, то нові супутники будуть здатні визначати місце розташування, як очікується, з точністю не більше 60–90 см. Якщо така точність буде не тільки для військових, але й для цивільних застосувань, то це приємна новина для користувачів і власників GPS-навігаторів.

У цей момент на орбіту виведений  поки тільки один супутник GPS IIF SV-1, що працює в повноцінному режимі з 27 серпня 2010 року. Другий супутник SV-2 запустять  цього року[2].

Усього первісний контракт передбачав запуск 33 супутників GPS нового покоління, але потім через технічні проблеми початок запуску перенесли з 2006 року на 2010 рік, а кількість супутників зменшили з 33 до 12. Всі вони будуть виведені на орбіту найближчим часом. Підвищена точність супутників GPS нового покоління стала можливою завдяки використанню більше точних атомних годинників. Оскільки супутники переміщаються зі швидкістю близько 14000 км/год, підвищення точності часу навіть у шостому знаку є критично важливим для тріангуляції.

Недоліки.

      Загальним недоліком використання будь-якої радіонавігаційної системи є те, що за певних умов сигнал може не доходити до приймача, або приходити зі значними спотвореннями або затримками. Наприклад, практично неможливо визначити своє точне місцезнаходження в глибині квартири усередині залізобетонного будинку, у підвалі або в тунелі. Тому що робоча частота GPS лежить у дециметровому діапазоні радіохвиль, рівень прийому сигналу від супутників може серйозно погіршитися під щільним листям дерев або через дуже велику хмарність. Нормальному прийому сигналів GPS можуть зашкодити перешкоди від багатьох наземних радіоджерел, а також від магнітних бурь.

Невисоке нахилення орбіт GPS (приблизно 55) серйозно погіршує точність у приполярних  районах Землі, тому що супутники GPS невисоко піднімаються над горизонтом.

Істотною особливістю GPS вважається повна залежність умов одержання сигналу від міністерства оборони США [2].

1.2 Мікросмужкові антени.

Мікросмужкові антени складаються з металізованої ділянки на заземленій діелектричній підкладці. Це плоскі та легкі антени, найбільш придатні для мобільних пристроїв та космічної техніки (рис.1.1).

Рис.1.1 Загальна структура мікросмужкової антени

 Мікросмужкові антени мають ряд переваг у порівнянні з традиційними мікрохвильовими антенами, що забезпечило їх широке використання в діапазоні частот 100 МГц - 10 ГГц [3]. До основних переваг мікросмужкових антен відноситься:

• низька вага, малі габарити, плоска конфігурація;
• низька виробнича вартість, що робить їх придатними для масового виробництва;
• можливість реалізувати лінійну та колову поляризацію, використовуючи одноточкове живлення;

• легка реалізація двочастотних та двополяризаційних антен;
• можливість поєднання з мікрохвильовими інтегральними схемами;
• можливість виготовлення ліній живлення та узгоджуючих пристроїв одночасно з антенними структурами [3].

Нажаль, мікросмужкові антени мають також ряд недоліків у порівнянні з традиційними мікрохвильовими антенами:

• вузький діапазон робочих частот та необхідність чіткого дотримання проектних розмірів;
• невеликий коефіцієнт спрямованої дії (~6 дБ);
• більшість мікросмужкових антен випромінюють у напівпростір;
• складно досягти чистоти поляризації;
• стороннє випромінення від ліній живлення та з’єднань;
• неспроможність працювати з великими рівнями потужностей;
• збудження поверхневих хвиль;
• мікросмужкові антени,що вироблені на підкладинці з високим значенням діелектричної проникності, дуже легко поєднуються з інтегральними схемами, однак, використання підкладинки з високим значенням діелектричної проникності призводить до зниження ефективності та звуження робочого діапазону частот [3].

 Можливі конфігурації мікросмужкових антен.

Мікросмужкові антени характеризуються більшою кількістю фізичних параметрів, ніж традиційні антени. Вони можуть мати безліч всіляких форм та розмірів. Всі мікросмужкові антени можна поділити на такі базові категорії:

• мікросмужкові випромінювачі;
• мікросмужкові дипольні антени;
• мікросмужкові антени біжучої хвилі.

Мікросмужкові випромінювачі складаються з провідної ділянки будь-якої форми з одного боку, та діелектричної підкладинки з заземленою площиною з іншого боку. Зазвичай на практиці використовують конфігурації, які зображені на рис.1.2.

Рис.1.2. Основні форми мікросмужкових випромінювачів, що використовуються на практиці [4].

Прямокутні та квадратні  антени мають найбільшу ширину смуги                   пропускання, через те, що вони більші ніж інші форми. Круглі та еліптичні патч антени – є другою загальною формою. Такі антени менші ніж їх прямокутна копія за рахунок чого вони мають дещо менше підсилення і смугу пропускання. Трикутна і секторна конфігурація патч антен менша ніж їх прямокутний та дисковий варіант. Трикутні патчі мають тенденцію утворювати більше високі рівні крос поляризації, через відсутність симетрії. Патчі з подвійною поляризацією можуть бути розроблені з використанням цих форм провідника. Кільце має найменшу площу провідника. Однією з проблем, які пов’язані з кільцем є те, що збудження моди нижчого порядку є непростим процесом.

Характеристики випромінення даних видів випромінювачів схожі, незважаючи на форму. Найчастіше використовуються прямокутні та колові мікросмужкові випромінювачі. Такі антени мають коефіцієнт підсилення в межах 5..6 дБ та ширину діаграми спрямованості по рівню -3 дБ в межах 70°..90°. Також, для виконання спеціальних задач можуть використовуватись і інші форми (шестикутники, сектори диска або кільця та ін.).

Мікросмужкові дипольні антени геометрично відрізняються від звичайних мікросмужкових випромінювачів відношенням довжини до

ширини. Зазвичай довжина диполя складає менше, ніж 0,05. Характеристики випромінювання диполя та мікросмужкового дипольного випромінювача схожі між собою. Однак, опір випромінювання, діапазон робочих частот, крос-поляризаційне випромінювання сильно відрізняються. За рахунок використання діелектриків з високою діелектричною проникністю мікросмужкові диполі можуть мати малий розмір. Мікросмужкові диполі (рис.1.3) якнайкраще підходять для високих частот, для яких підкладинка може бути електрично товстою, і, як наслідок, дозволяє досягти значної ширини смуги робочих частот. Слід зауважити, що дуже важливим для диполів є вибір механізму подачі живлення [5].

Рис.1.3 Можлива конфігурація мікросмужкового диполя

Мікросмужкові антени біжучої хвилі можуть складатися із з’єднаних послідовно та періодично провідників чи довгої мікросмужкової лінії достатньої ширини, що підтримує передачу хвиль ТЕM. На  кінець антени біжучої хвилі приєднують узгоджене навантаження, щоб прибрати стоячі хвилі. Мікросмужкові антени біжучої хвилі можуть бути спроектовані таким чином, щоб головний пелюсток діаграми спрямованості розташовувався під будь-яким кутом до осі. Різноманітні конфігурації таких антен зображені на рис.1.4 [3].

Рис.1.4 Деякі можливі конфігурації мікросмужкових антен біжучої хвилі.

Способи живлення мікросмужкових антен.

На сьогоднішній день використовують такі способи живлення мікросмужкових антен:

• коаксіальне;
• мікросмужкове;
• електромагнітне живлення;
• копланарне хвильовідне живлення.

При коаксіальному живленні коаксіальний роз’єм кріпиться до задньої сторони підкладинки (рис.1.5), а центральний провідник коаксіалу після проходження через підкладинку паяється до мікросмужкового випромінювача. Розміщення точки живлення вибирається таким чином, щоб досягти найкращого узгодження з навантаженням.

Рис.1.5 Коаксіальне штирьове живлення мікросмужкової антени.

За допомогою коаксіального живлення можна легко отримати колову поляризацію за допомогою одноточкового живлення. [6]

 Збудження мікросмужкової антени за допомогою мікросмужкової лінії є найбільш природним способом подачі живлення, тому що випромінювач може розглядатися як продовження мікросмужкової лінії, а також може бути виготовленим в одному технологічному процесі. З’єднання між випромінювачем та мікросмужковою лінією може бути виконано безпосередньо, або через щілину між ними. На рис.1.6 зображений копланарний тип живлення з компенсацією індуктивності штиря за рахунок ряду ємностей між випромінювачем і диском, розміщеним поверх випромінювача.[3]

Рис.1.6 Мікросмужкове живлення.

Електромагнітне живлення (рис.1.7) – це безконтактний непланарний метод живлення.  Використовується двошарова підкладинка з мікросмужковою лінією на нижньому шарі та випромінювачем на верхньому. З’єднання між випромінювачем та лінією живлення має ємнісний характер. [3]

Рис.1.7 Електромагнітне живлення

Підтипом даного метода живлення є апертурно – зв’язане мікросмужкове живлення (рис.1.8). До переваг такого типу живлення можна віднести більш широкий діапазон робочих частот та екранування випромінювача від структури живлення. При такому живленні використовуються дві підкладинки, розділені спільною заземленою площиною. Мікросмужкова лінія живлення на нижній підкладинці електромагнітно зв’язана з випромінювачем через щілину в заземленій площині. Щілина може бути будь-якої форми та розміру для досягнення узгодження в робочій смузі частот. Параметри підкладинки обираються таким чином, щоб незалежно оптимізувати живлення та випромінювач. Наприклад, підкладинка для лінії живлення має бути більш тонкою та мати вище значення діелектричної проникності, а підкладинка для випромінювача може бути товстою та з меншим значенням діелектричної проникності. Більш того, випромінювання з відкритого кінця лінії живлення не впливає на випромінювання антени завдяки екрануючому ефекту заземленої площини. Ця особливість також покращує чистоту поляризації [5].

Рис.1.8 Апертурно – зв’язане мікросмужкове живлення.

Копланарне хвилевідне живлення (рис.1.9) використовується переважно для мікрохвильових монолітних інтегральних схем. І копланарні хвилеводи, і мікросмужкові антени мають планарну/плоску геометрію. Як наслідок, для інтеграції/з’єднання мікросмужкової антени з інтегральною схемою бажано живити її за допомогою копланарного хвилеводу. До переваг цього методу можна віднести те, що випромінювання від лінії живлення незначне, тому що у копланарному хвилеводі збуджується непарна мода і еквівалентні магнітні струми на обох щілинах копланарного хвилеводу випромінюють в протифазі, зводячи до мінімуму випромінювання живлення [5].

Рис.1.9 Компланарне хвилевідне живлення мікросмужкової патч антени. Індуктивний зв’язок, розділення слоту зв’язку на два компланарні хвилеводи (а). Ємнісний зв’язок між патчем і слотом (б). З’єднання за допомогою петлі зв’язку, щоб зменшити зворотнє випромінювання (с) [4].

Мікросмужкові антени колової поляризації.

В загальному випадку антена випромінює хвилі еліптичної поляризації, яка визначається трьома параметрами: коефіцієнтом еліптичності, кутом нахилу, напрямком обертання. Коли коефіцієнт еліптичності дорівнює нескінченності або нулю, поляризація стає лінійною з кутом нахилу, що визначається орієнтацією антени у просторі. Напрямок обертання не має значення в такому випадку. Якість лінійної поляризації зазвичай визначається рівнем крос-поляризації.

Антена випромінює хвилі  із коловою поляризацією, коли випромінюються дві ортогональні компоненти поля з рівними амплітудами, а їхні фази в квадратурі, тобто зсунуті на 90°. Різні друковані антени можуть задовольнити цим вимогам [4].

Методи отримання колової  поляризації.

Мікросмужкова антена – антена резонаторного типу. Для того, щоб отримати колову поляризацію, випромінювач має підтримувати ортогональні моди з рівними амплітудами та фазами, зсунутими на 90° [6].

Для досягнення колової поляризації найчастіше використовують один з двох методів подачі живлення: двоточкове (подвійне ортогональне живлення) та одноточкове (рис.1.10).

Рис.1.10 Двоточкове (а) та одно точкове (б) живлення мікросмужкової антени.

Двоточкове живлення:

Основні конфігурації випромінювачів з двоточковим методом живлення, які використовують зовнішній подільник потужності, зображено на рис.1.11. Як правило, випромінювач має круглу або квадратну форму. Подвійне ортогональне живлення збуджує дві моди рівної амплітуди з фазами в квадратурі. Кола ділення потужності, що використовуються для генерації колової поляризації це: 3дБ – мостове з’єднання, дільник потужності Вілкінсона, або Т – подібний дільник потужності. 3дБ – мостове з’єднання  розбиває вхід на два виходи з рівними амплітудами та зсувом фаз на 90°. Інші типи дільників потребують чверть – хвильовий відрізок лінії в одному вихідному плечі для забезпечення необхідного зсуву фази. Мостове з’єднання забезпечує найкращі значення коефіцієнта еліптичності. Подільники можуть бути легко зроблені на основі різних планарних ліній [5].

Рис.1.11 Типові конфігурації випромінювачів колової поляризації з двоточковим живленням.

Одноточкове живлення:

Випромінювач з одноточковим живленням застосовується, якщо складно забезпечити двоточкове живлення з рядом дільників потужності. Через те, що в загальному випадку випромінювач з одноточковим живленням випромінює лінійну поляризацію, необхідно збудити дві моди випромінювача з рівними амплітудами та зсувом фаз 90°. Цього можна досягти незначною деформацією геометрії антени. [8]

Незважаючи на те, що в  літературі описані різні конфігурації для генерації колової поляризації, вони використовують один і той самий  принцип розстроєних вироджених мод симетричного випромінювача, як показано на рис.1.12.

Рис.1.12 Амплітуда і фаза ортогональних мод випромінювача при одноточковому живленні.

Поля випромінювача можна  представити двома ортогональними виродженими модами. Геометрія модифікується так, щоб на робочій частоті f₀ обидві моди мали однакові амплітуди та були зсунуті на 90° по фазі. Таким чином, ці дві моди задовольняють умовам виникнення колової поляризації. При зміщенні частоти від значення f₀, коефіцієнт еліптичності швидко погіршується, хоча узгодження залишається прийнятним [5].