本文關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)中的四臂螺旋天線研究　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 四臂螺旋天線 陶瓷介質(zhì) 定向耦合器 饋電網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：本文結(jié)合相關(guān)科研項目,針對GPS四臂螺旋天線進(jìn)行課題研究。隨著全球定位系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用的普及,人們在生活中對其依賴程度逐漸提高;便攜式移動導(dǎo)航終端得到了人們的青睞,具有高性能的小型化導(dǎo)航設(shè)備成為研究熱點。天線是衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收設(shè)備的重要組成部分,其性能好壞直接影響整個設(shè)備的工作狀態(tài);因此,天線技術(shù)已成為衛(wèi)星通訊研究領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。四臂螺旋天線具有良好的輻射特性,非常適合作為衛(wèi)星導(dǎo)航終端天線。為了提高衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的集成度,本文對四臂螺旋天線的小型化技術(shù)做了相應(yīng)研究。本文研究的具體內(nèi)容包括兩部分:1、陶瓷介質(zhì)加載的四臂螺旋天線設(shè)計2、用于天線饋電的小型化寬頻帶饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。文中詳細(xì)的介紹了相關(guān)基本理論以及天線和饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法。本文內(nèi)容安排概括如下:首先,簡述了全球定位系統(tǒng)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀;列舉了幾種常見的衛(wèi)星終端天線結(jié)構(gòu)形式和各自特點,包括:四臂螺旋天線、微帶天線、十字交叉振子天線等。總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn),介紹了四臂螺旋天線的研究歷史和進(jìn)展。接著分別對螺旋天線和四臂螺旋天線的基本結(jié)構(gòu)及輻射機理做了詳細(xì)介紹,為天線的設(shè)計提供了理論依據(jù)。其次,基于介電常數(shù)等于36.5的陶瓷介質(zhì)柱作為加載介質(zhì),設(shè)計了一個工作頻率在GPS L1頻段(1575.42MHz),極化方式為右旋圓極化的小型化四臂螺旋天線。相比于一般無介質(zhì)加載的四臂螺旋天線,本文所設(shè)計的天線體積非常小:高度僅為19mm,螺旋直徑約10mm。文中給出了天線詳細(xì)的設(shè)計過程,分析了天線結(jié)構(gòu)變化對其輻射特性的影響情況。在電磁仿真軟件中建立模型仿真,并對加工的天線樣品進(jìn)行了實測。最后,結(jié)合3d B定向耦合器和180o混合結(jié)設(shè)計了一個工作頻帶為1.2GHz~1.8GHz的四臂螺旋天線饋電網(wǎng)絡(luò)。為了減小饋電網(wǎng)絡(luò)整體尺寸,本文分別對定向耦合器和混合結(jié)做了小型化設(shè)計。其中3dB定向耦合器采用寬邊耦合帶狀線形式,利用直角折疊螺旋結(jié)構(gòu)減小耦合器體積并內(nèi)埋于LTCC介質(zhì)基板;混合結(jié)是基于分形思想實現(xiàn)小型化。所設(shè)計的饋電網(wǎng)絡(luò)具有良好的幅度響應(yīng)和相位平衡度,有助于實現(xiàn)四臂螺旋天線良好的圓極化特性。
[Abstract]:In this paper, combined with related scientific research, research on GPS four arm spiral antenna. With the popularity of the global positioning system technology and application, people in the life of its dependence gradually increased; the portable mobile navigation terminal has been popular, with high performance miniaturized navigation equipment antenna has become a research hotspot. Is an important part of the receiving equipment of satellite positioning system, its performance directly affects the working condition of the equipment; therefore, antenna technology has become the key technology of satellite communication research field. The four arm spiral antenna has good radiation characteristics, very suitable for the terminal antennas for satellite navigation. In order to improve the integration of satellite navigation devices. This paper researched the miniaturization technology of four arm spiral antenna. The main content of this paper includes two parts: 1, four ceramic dielectric loading 2 arm spiral antenna design, for the design of miniaturized broadband antenna feed feed network. This paper describes in detail the basic theory and design method of antenna and feed network. The contents of this paper are summarized as follows: firstly, this paper expounds the development and research status of the global positioning system; this paper lists several common satellite terminal antenna structure the form and characteristics, including: four arm spiral antenna, microstrip antenna, crossed dipole antenna. Literature review, research history and progress of four arm spiral antenna is introduced. Then four arm spiral antenna and helical antenna structure and radiation mechanism are introduced in detail. It provides a theoretical basis for design for the antenna. Secondly, the dielectric constant is equal to 36.5 of the ceramic dielectric column as the medium loading based on the design of a frequency band in the GPS L1 (1575.42MHz), polarization mode is right Small four arm spiral antenna with circular polarization. Compared to the four arm spiral antenna is usually no medium loading, the volume of the antenna is designed in this paper is very small: the height is only 19mm, the spiral diameter of 10mm. is given in this paper with the antenna design process, analyzed the change of antenna structure on the radiation characteristics of the building. The simulation model in the electromagnetic simulation software, and the processing of antenna samples are measured. Finally, combined with the 3D B directional coupler and 180o mixed node design a working frequency of four arm spiral antenna feed network 1.2GHz~1.8GHz. In order to reduce the overall size of the feed network, this paper gives a design for miniaturization of directional coupler and hybrid the 3dB directional coupler. Using broadside coupled strip line form, with the right angle folding spiral structure to reduce the coupler volume and can be embedded in the LTCC substrate; mixed node is based on Fractal The idea is miniaturization. The designed feed network has good amplitude response and phase balance, which is helpful to achieve the good circular polarization characteristics of the four arm helical antenna.

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN823.31

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本文編號：1405820