應用于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的微帶天線設計.pdf

1、自20世紀70年代中期以來，微帶天線的理論得到極大發(fā)展，因微帶天線結構緊湊、體積小、重量輕、剖面低、易制造等特點而受到人們的青睞。而圓極化微帶天線綜合了微帶天線的眾多優(yōu)點，而且圓極化波自身也存在一些特點，如圓極化波能夠抑制雨霧干擾、抗多徑反射、具有更好的移動性等特點，因此圓極化被廣泛應用于雷達、導航、衛(wèi)星等系統(tǒng)中。衛(wèi)星導航對通信、軍事、交通、廣播、娛樂等行業(yè)都做出了巨大的貢獻，因此研究衛(wèi)星導航已經非常有必要。
　　天線作為衛(wèi)星導航

2、系統(tǒng)的重要組成部分，天線性能直接影響接收機的性能和靈敏度，因此對天線性能提出了更高要求，而天線的小型化對于整個系統(tǒng)來說是發(fā)展的必然趨勢。在衛(wèi)星導航設備的各種應用場合中，在保證精度同時，希望設備既小又輕，因此設備的小型化就顯得極其重要了。我國今后的衛(wèi)星系統(tǒng)應具有更小的尺寸以及更高的集成度。
　　本文結合理論基礎和電磁仿真軟件HFSS，設計了一款應用于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的圓極化微帶天線，其工作頻段在2491±SMHz，極化方式為右旋圓極化。

3、通過對圓形貼片對稱開槽，以及對貼片的邊進行切角處理和在中心處開孔等方式，天線獲得良好的圓極化性并實現了小型化。對于單饋點圓極化微帶天線，其原理是貼片上的矩形縫隙激勵起幅度相等和相位相差900的簡并模，從而就可以實現圓極化。通過調整貼片四邊的切角深度和圓槽半徑以實現天線小型化，其原理是通過在輻射貼片上開槽或者改變輻射貼片邊緣的形狀結構，從而引入微擾使表面電流曲折流動，電流有效路徑變長，諧振頻率就會減小。在保證輻射貼片實際尺寸不變情況下增加

4、了貼片的有效長度，在工作頻率固定的情況下，減小了天線的尺寸。本文設計的單元天線最大特點是，與具有相同介電常數的介質板微帶天線相比較，天線的尺寸下降了15%，同時還保證了良好的增益和帶寬，天線的增益達3.4dB。該天線在有效減小天線尺寸與保證天線的增益之間取得了一個較好的折中，同時天線實現很好的圓極化輻射。
　　本文采用一種新的設計方法，單獨設計陣列的饋電網絡，與天線主體分離，這樣不僅可以減小天線陣列的尺寸，并且減少了饋電網絡與天線