卫星导航终端多频段圆极化微带天线的研究--毕业论文

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1、卫星导航终端多频段圆极化微带天线的研究工程领域：电子与通信工程研究方向：通信工程研究生姓名：指导教师、职称：所在学院：物理与信息工程学院答辩委员会主席签名：V卫星导航终端多频段圆极化微带天线的研究中文摘要卫星导航定位在国家安全、经济和社会发展中的作用越来越显著。综合考虑导航应用的精度和安全性，能够兼容多导航系统的导航终端更具有竞争力。天线作为导航终端的重要组成部分，为满足多系统兼容性，需要同时实现多频特性和两种圆极化特性。本文研究了卫星导航终端多频段圆极化微带天线，主要研究内容包括：1.设计了一款北斗一代双频段导航终

2、端收发天线，研究提高天线低仰角增益的方法。天线采用单层嵌套贴片结构实现北斗一代收发L/S双频段覆盖。通过金属圆盘进行耦合馈电，利用3dB耦合器来设计并简化馈电网络，实现天线L频段的左旋圆极化特性和S频段的右旋圆极化特性。在天线四周采用设置矩形铜片的方法，来提高天线低仰角增益。测试结果表明，在1616MHz频点和2492MHz频点处，天线仰角20°的实测增益分别提高了4.35dB和5.49dB，效果明显。2.设计了一款北斗一代/北斗二代B1/GPSL1多频段导航终端天线，研究提高天线发射端口与接收端口间隔离度的方法。天

3、线采用三层堆叠结构实现多频段覆盖，从上至下分别为S频段、L频段和B1/L1频段天线，各层天线分别采用单点馈电和辐射贴片切角的方式实现圆极化辐射。通过在下面两层结构中设置旋转对称的金属过孔，来提高天线端口间的隔离度。测试结果表明：北斗一代L频段与B1/L1频段在1561MHz频点和1575MHz频点处的隔离度分别为20.2dB和19.1dB，北斗一代S频段和L频段在2492MHz频点处的隔离度为38.3dB。该天线尺寸为68mm×68mm×6mm，各项指标的仿真与实测结果较好吻合。3.设计了一款北斗一代/北斗二代B3频

4、段的小型化导航终端天线。结合前两款天线研究成果，采用堆叠结构实现多频段覆盖，设置中心对称的金属过孔来提高端口隔离度，在天线底层介质四周设置金属贴片来改善低仰角增益，并利用高介电常数的介质基板实现小型化。其中，B3频段和北斗一代L频段天线分别采用双馈的方式实现圆极化特性，馈电网络采用威尔金森功分器设计。S频段天线采用单点馈电和辐射贴片切角实现圆极化特性，通过在辐射贴片上设计U型槽，将馈电点位置移至贴片中心，改善端口间隔离度。该天线接地板尺寸为43mm×43mm，仿真与实测结果较好吻合，均达到项目指标要求。关键词：北斗卫

5、星导航系统，GPS，微带天线，多频段，圆极化VResearchonMulti-bandCircularlyPolarizedMicrostripAntennaforSatelliteNavigationTerminalAbstractThesatellitenavigationandpositionsystemplaysmoreandmoreimportantroleonthenationalsecurity,economicandsocialdevelopment.Consideringtheaccuracyand

6、securityofthenavigationapplications,thenavigationterminalswhichcanbecompatiblewithmultiplesystemswouldhavemorecompetitiveness.Theantennaisanimportantpartofthenavigationterminal.Tosatisfytheneedsofmultisystemcompatibility,thenavigationterminalantennasshouldreali

7、zemultibandspropertyandtwokindsofcircularlypolarizedpropertyatthesametime.Multi-bandcircularlypolarizedmicrostripantennasforsatellitenavigationterminalarestudiedinthispaper.Theissuesstudiedbythispapermainlyinclude:1.AsatellitenavigationterminalantennaforBD1tran

8、smitandreceiveapplicationisstudiedanddesigned.Themethodtoimprovetheelevationgainsofantennaisstudiedinthischapter.Thesinglelayernestedstructurepatchisemployedtoobtaintworeson