【摘要】：本文主要針對無人機搭載的GPS(北斗)接收機天線進行研究設(shè)計,設(shè)計了多款適用于無人機機載環(huán)境的單頻點、多頻點、小型化接收天線。首先,介紹了本課題的研究背景及意義,并且對無人機導(dǎo)航天線和通信天線的研究現(xiàn)狀作了調(diào)研。接著對環(huán)形天線、微帶天線的基本理論以及天線的圓極化技術(shù)進行了研究。第三章,設(shè)計了兩款環(huán)形圓極化天線和一款GPS小型化微帶天線。(1)基于“L”形探針饋電結(jié)構(gòu)設(shè)計了加載開路枝節(jié)的GPS(1.575GHz)圓形環(huán)天線,尺寸較小,其回波損耗小于-20dB,駐波比小于1.3,增益將近9dB,3dB軸比帶寬也覆蓋整個通帶,實現(xiàn)了較好的圓極化,前后比大于27dB,較好抑制了天線的后向輻射;(2)利用“L”形探針進行饋電,將多個方形環(huán)天線進行組合重構(gòu)設(shè)計了加載枝節(jié)的GPS北斗雙模天線,中心頻點分別為1.207GHz(北斗B2頻段)和1.575GHz(GPS L1頻段),其相應(yīng)的-10dB帶寬分別為173MHz和124MHz,3dB軸比帶寬分別為30MHz和20MHz,天頂方向最大增益分別為5.4dB和7.5dB;(3)采用高介電常數(shù)的介質(zhì)基片,并且提出了一種形狀特殊的輻射貼片,進而設(shè)計了一款GPS小型化微帶天線,其尺寸為32*32*4 mm~3,加工了實物并且對其進行了測試,實測結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,在中心頻點的回波損耗小于-20dB,天頂方向增益2.2dB。第四章,將切角微帶天線和小環(huán)天線結(jié)合實現(xiàn)了通信和導(dǎo)航一體化的無人機機載天線。由于小環(huán)天線的尺寸遠(yuǎn)小于諧振頻點對應(yīng)的波長,所以小環(huán)天線具有小型化的天然優(yōu)勢。但小環(huán)天線的輻射阻抗較小,通過在特定位置加入短路釘(引入電感)和集總電容,可在實現(xiàn)小環(huán)天線阻抗匹配的同時增加帶寬。在這一部分,首先基于電小環(huán)天線與微帶天線設(shè)計工作于GSM900/GSM1800/GPS頻段的天線,并對其進行了實物加工和測試,實測結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。進一步,考慮到波束掃描天線在無人機上也有一定的應(yīng)用,因此本文根據(jù)該結(jié)構(gòu)設(shè)計工作于1.8GHz的超寬波束天線,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了1*12的陣列天線,實現(xiàn)了±65°的波束掃描。
【圖文】：

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文衛(wèi)星偵察，空中預(yù)警等方面；而在民用方面，抗震救災(zāi)便是一個重要的應(yīng)用，年汶川地震時，借助無人機獲取災(zāi)區(qū)圖像信息，圖 1.1 為無人機在地震救援過程圖。這一應(yīng)用為抗震救災(zāi)提供第一手的寶貴資料，為其贏得了寶貴的時間，且開展提供了方便。

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文。其中，微帶貼片天線和縫隙天線是常用的兩類微三維螺旋天線兩大類。這幾類天線共性是其輻射方易于實現(xiàn)圓極化輻射。是由金屬線彎曲所形成的圓柱螺紋形天線，所以稱電。由于圓柱形螺旋天線的波束寬度比較窄，越來旋天線的基礎(chǔ)上不斷改進，，最終提出了如圖 1.2 所四條尺寸、材質(zhì)相同的金屬線和一個圓錐形介質(zhì)柱一個圓錐形介質(zhì)柱上就組成了圓錐形四臂螺旋天線的大小可以達(dá)到展寬波束的效果。文獻[9]中四臂螺其高度較高，饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以至于其加工難度大泛應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN827.2;V279;V243.4

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10 呂迅z

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