本文關(guān)鍵詞：小型化多頻段圓極化北斗天線的設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的逐步推進(jìn),對(duì)用戶終端設(shè)備的需求也越來越廣泛�？紤]到終端設(shè)備的便攜性要求、衛(wèi)星信號(hào)的圓極化特性和北斗系統(tǒng)多頻段傳輸信號(hào)的特點(diǎn),便攜式終端設(shè)備的天線也應(yīng)具有小型化、多頻段和圓極化的特點(diǎn)。因此在北斗用戶終端設(shè)備中小型化多頻段圓極化天線占有非常重要的地位,加強(qiáng)對(duì)小型化多頻段圓極化北斗天線的研究勢(shì)在必行。本文在分析比較目前典型的小型化、多頻段和圓極化微帶天線設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,完成了兩款小型化多頻段圓極化北斗終端微帶天線的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了覆蓋BDS-2 B1、BDS-1 L和S三個(gè)頻段、具有兩個(gè)獨(dú)立的饋電點(diǎn)和三層貼片層疊結(jié)構(gòu)的天線。通過在天線的正方形貼片上切角實(shí)現(xiàn)圓極化,在傳統(tǒng)饋電方式的基礎(chǔ)上使用兩個(gè)獨(dú)立的饋電點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)雙圓極化,并且引入了金屬化通孔來增大共地端口的隔離度,通過在正方形貼片四邊的中心位置開等長度的細(xì)縫來實(shí)現(xiàn)小型化。文中分析了天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程,仿真分析了天線主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)天線性能的影響,根據(jù)分析結(jié)論并通過仿真優(yōu)化確定了天線結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳值。天線的最終尺寸為50 mm×50 mm×4.8 mm(0.26λ×0.26λ×0.025λ),與同類天線相比,不僅覆蓋了北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位和短報(bào)文通信的三個(gè)頻段,而且天線體積顯著減小,另外天線結(jié)構(gòu)簡單,加工和材料成本較低。根據(jù)仿真結(jié)構(gòu),對(duì)天線進(jìn)行了加工并測(cè)試。仿真與測(cè)試結(jié)果表明天線在各個(gè)頻段的各項(xiàng)指標(biāo)均基本滿足北斗終端設(shè)備對(duì)天線性能的要求。設(shè)計(jì)了覆蓋BDS-2 B1和B3兩個(gè)頻段,具有單個(gè)饋電點(diǎn)和雙層貼片層疊結(jié)構(gòu)的天線。天線通過在圓形貼片上開不同長度的縫隙引入微擾的方式實(shí)現(xiàn)圓極化,同時(shí)引入了CSRR結(jié)構(gòu)進(jìn)一步減小了天線的體積。天線的最終尺寸為60 mm×60 mm×5.8 mm(0.254λ×0.254λ×0.025λ),與同類天線相比,不僅覆蓋了北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位的兩個(gè)頻段,而且天線體積顯著減小。仿真與測(cè)試結(jié)果表明天線在每個(gè)頻段都具有良好的阻抗匹配特性,天線的軸比和增益均基本滿足設(shè)計(jì)的指標(biāo)要求。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN965.2

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