【摘要】：在衛(wèi)星導航系統(tǒng)高精度測量中,相位中心和多徑效應是誤差的主要來源。本文基于這一背景,從微帶天線入手,分析天線的相位中心和多徑抑制,主要研究相位中心的推導計算和驗證、扼流圈天線的多徑抑制以及加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)微帶天線的多徑抑制。本文的主要內(nèi)容可概括為以下幾個方面:1.以衛(wèi)星導航高精度測量天線為要求,設計了雙饋電點的右旋圓極化微帶天線。該天線工作頻率為1.561GHz,極化方式為右旋圓極化,在仰角10°以上軸比小于4dB。2.推導天線相位中心與遠場相位分布的關系式,計算出最小二乘法意義下的三維及二維視在相心,利用遠場相位分布數(shù)據(jù)結(jié)合MATLAB求解視在相心的位置,對求解的位置進行驗證。求解出的視在相心的位置對天線位置修正前后相位分布起伏量分別為9.53度和0.84度,證明了求解位置的準確性。3.采用表面阻抗模型分析扼流圈,得到扼流圈尺寸的一般選取參考,分別設計了二維和三維扼流圈天線,分析比較二維和三維扼流圈天線及單獨微帶天線的抗多徑能力和相位分布起伏,結(jié)果表明二維扼流圈天線具有很強的多徑抑制能力,三維扼流圈天線具有較強的多徑抑制能力,同時具有與單獨微帶天線基本相同的相位分布。4.研究了電磁帶隙結(jié)構(gòu)的兩個特性:頻率帶隙特性和相位帶隙特性,并利用頻率帶隙特性的抑制表面波性能設計了具有多徑抑制能力的加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)的微帶天線。分析比較了加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)的微帶天線與二維和三維扼流圈天線及單獨微帶天線的抗多徑能力,結(jié)果表明加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)的微帶天線具有與三維扼流圈天線基本相同的多徑抑制能力,但是卻有尺寸小、質(zhì)量輕等小型化的優(yōu)勢。
[Abstract]:In the high precision measurement of satellite navigation system, the phase center and multipath effect are the main sources of error. Based on this background, this paper analyzes the phase center and multipath suppression of the microstrip antenna, and mainly studies the derivation, calculation and verification of the phase center. Multipath suppression of choke antenna and multipath suppression of loaded electromagnetic bandgap microstrip antenna. The main contents of this paper can be summarized as follows: 1. A right-handed circularly polarized microstrip antenna with doubly-fed points is designed to meet the requirements of high accuracy measurement antenna for satellite navigation. The operating frequency of the antenna is 1.561 GHz, the polarization mode is right-handed circular polarization, and the axial ratio above 10 擄is less than 4dB.2. The relationship between the antenna phase center and the far-field phase distribution is derived, and the three-dimensional and two-dimensional apparent phase centers in the sense of least squares are calculated. The location of the solution is verified by using the far-field phase distribution data combined with MATLAB to solve the apparent position in the phase center. The phase distribution fluctuation before and after the correction of antenna position is 9.53 degrees and 0.84 degrees, respectively, which proves the accuracy of the solution position. 3. The two-dimensional and three-dimensional choke antennas are designed by using the surface impedance model to analyze the chokes, and the general selection of the size of the chokes is obtained. The anti-multipath ability and phase distribution fluctuation of two-dimensional and three-dimensional chokes antenna and single microstrip antenna are analyzed and compared. The results show that the two-dimensional choke antenna has strong multipath suppression ability, and the three-dimensional choke antenna has strong multipath suppression capability. At the same time, it has the same phase distribution as the single microstrip antenna. 4. Two characteristics of electromagnetic bandgap structure are studied: frequency band gap characteristic and phase band gap characteristic, and microstrip antenna with loaded electromagnetic band gap structure with multi-path suppression ability is designed by using the suppression surface wave performance of frequency band gap characteristic. The anti-multipath capability of microstrip antenna loaded with electromagnetic bandgap structure is analyzed and compared with that of two-dimensional and three-dimensional chokes antenna and single microstrip antenna. The results show that the microstrip antenna loaded with electromagnetic bandgap has the same multipath suppression ability as the three-dimensional choke antenna, but it has the advantages of small size and light weight.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN965.2

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本文編號：2454623