【摘要】：近年來(lái),隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展,全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)建設(shè)的逐步改善,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍事和民用領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。其中投入使用階段且高速發(fā)展的我國(guó)自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)在各方面都有廣泛的應(yīng)用�？紤]到衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展和北斗衛(wèi)星信號(hào)的多頻段、圓極化特性,對(duì)于多頻段、圓極化以及集成化的北斗天線設(shè)計(jì)具有重要的研究意義。本文首先闡述了微帶天線的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、工作參數(shù)及實(shí)現(xiàn)圓極化天線的方式,然后給出北斗圓極化天線的主要性能參數(shù)、設(shè)計(jì)指標(biāo)等,最終以微帶圓極化天線為基礎(chǔ),研究設(shè)計(jì)了低剖面、小型化的北斗天線。其次本文設(shè)計(jì)了覆蓋BDS-2 B1和B3頻段的天線,分別利用圓形貼片開(kāi)環(huán)槽、十字交叉槽及電磁耦合饋電方式和方形貼片對(duì)角切角及單個(gè)同軸饋電方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。文中給出了天線設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)參數(shù)的改變對(duì)天線性能的影響,依據(jù)理論分析和仿真優(yōu)化確定天線參數(shù)的最佳值。這兩款雙層雙頻圓極化天線尺寸相近,其中單饋雙頻圓極化天線實(shí)測(cè)在1.25GHz-1.3GHz和1.53GHz-1.57GHz頻率范圍內(nèi)反射系數(shù)小于-10dB,中心軸比小于3dB,輻射方向圖較好,交叉極化比高于16dB。單元天線組陣可以形成某種所需功能應(yīng)用的陣列天線,其在衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接收機(jī)模塊承擔(dān)重要的角色。最后本文設(shè)計(jì)用于B1頻段的單元天線,其模型是在第四章圓極化天線結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)貼片開(kāi)設(shè) U 型槽,實(shí)現(xiàn)了更小尺寸的陣元天線,將4個(gè)單元組成方形平面的陣列,利用多節(jié)一分二T形功分器,采用非輻射邊饋電的方式實(shí)現(xiàn)天線寬頻帶內(nèi)的圓極化特性。圓極化陣列天線仿真結(jié)果表明,在1.51GHz-1.6GHz頻率范圍內(nèi)反射系數(shù)小于-10dB,主軸方向軸比小于3dB,且軸比小于3dB的角度范圍達(dá)到84°,E面增益最大可達(dá)5.48dB,雖然天線實(shí)測(cè)E面產(chǎn)生高達(dá)-13.6dB的旁瓣,H面最大輻射方向圖偏離中心軸3°,但是天線整體輻射變化趨勢(shì)與仿真結(jié)果基本吻合。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN967.1
【圖文】：

取得優(yōu)異成果后進(jìn)入快速發(fā)展；２０１１年１２月我國(guó)北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式面向亞太逡逑大部分地區(qū)提供服務(wù)；２０２０年之后將建成北斗三代，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)逐漸完善。逡逑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶(hù)端三部分組成［２］，如圖１．１所示。其中逡逑空間段是采用地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星組成的混逡逑合導(dǎo)航星座；地面段包含監(jiān)控站、主控站和注入站等若干地面站；用戶(hù)端包括各種北斗逡逑兼容其他系統(tǒng)的用戶(hù)終端設(shè)備。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)免費(fèi)向亞太地區(qū)提供定位精度１０米，逡逑１逡逑

在此基礎(chǔ)上，四臂螺旋天線［４，５］結(jié)構(gòu)為等幅正交的四根螺旋饋線，其能夠獲得較好的阻逡逑抗帶寬、高前后比、對(duì)稱(chēng)的心形方向圖等圓極化特性［６］。文獻(xiàn)［７］中介紹了一款工作在逡逑ＧＰＳ邋Ｌ１頻段上加載介質(zhì)的四臂螺旋天線，其結(jié)構(gòu)如圖１．２所示。纏繞的螺旋饋線結(jié)構(gòu)逡逑能夠減小天線的體積，并將能量耦合到介質(zhì)內(nèi)，還能減小外界空間對(duì)天線的干擾。而且逡逑該天線是利用巴倫結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)匹配，使得放置于空間的任意功能天線不會(huì)造成相互輻射逡逑影響。逡逑．４５－邐｛１８０＋４５，逡逑？￣￣必yU一邋ｒａｄｉａｔ＾ｎ邋ｓｅｃｔｉｏｎ逡逑■？邐ｂａｌｕｎ邋ｓｔｅｃｖｄ逡逑圖１．２加載高介電介質(zhì)的四臂螺旋天線逡逑如圖１．３所示，文獻(xiàn)［８］中Ｌａｍｅｎｓｄｏｒｆ設(shè)計(jì)的雙頻四臂螺旋天線結(jié)構(gòu)，結(jié)合了集總逡逑元件和四個(gè)長(zhǎng)度為一個(gè)波長(zhǎng)的螺旋線，在適當(dāng)?shù)牡胤綌嚅_(kāi)螺旋線，然后用一個(gè)ＬＣ并聯(lián)逡逑諧振的電子器件分別連接斷開(kāi)的上下兩部分，通過(guò)調(diào)節(jié)并聯(lián)諧振回路的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)天線逡逑的雙頻特性。逡逑ｆｅｅｄ邋Ｕ逡逑圖１．３雙頻四臂螺旋天線逡逑３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 吳佳偉;雙頻圓極化層疊微帶天線的研究[D];安徽大學(xué);2015年

2 劉志剛;北斗導(dǎo)航系統(tǒng)多制式終端微帶天線研究與設(shè)計(jì)[D];華東師范大學(xué);2014年

3 張嘉偉;雙頻圓極化微帶天線的設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 潘澤坤;北斗雙頻天線及復(fù)合雙極化基站天線設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2012年

5 陳月盈;寬帶/雙頻雙圓極化微帶天線設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

6 肖文超;抗干擾天線陣列技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 徐穎;雙頻圓極化小型化天線的研究[D];成都理工大學(xué);2010年

8 江莉;微帶陣列天線互耦抑制技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2732756