北斗導(dǎo)航多頻多極化低仰角微帶天線研究.pdf

1、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國(guó)獨(dú)立研制開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位通信系統(tǒng)，可以對(duì)我國(guó)領(lǐng)土、領(lǐng)海及周邊地區(qū)的用戶進(jìn)行定位及定時(shí)授時(shí)，并且可以實(shí)現(xiàn)各用戶之間、用戶與中心控制站之間的簡(jiǎn)短報(bào)文通信。作為系統(tǒng)前端的關(guān)鍵器件，系統(tǒng)終端天線的設(shè)計(jì)對(duì)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　針對(duì)目前國(guó)內(nèi)北斗系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，本文著重于研究提升終端天線核心硬件指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)問題。包括天線陣元饋電控制問題、低仰角增益問題、簡(jiǎn)單化等。設(shè)計(jì)了多系列各具特

2、色、結(jié)構(gòu)新穎的高性能終端天線，利用傳輸線理論、腔體模型理論以及引向天線理論等進(jìn)行了建模分析，并在完成設(shè)計(jì)參數(shù)綜合優(yōu)化后制備了實(shí)際樣品，針對(duì)實(shí)際投產(chǎn)中可能遇到的問題，提出了設(shè)計(jì)參數(shù)在量產(chǎn)時(shí)的預(yù)修正方案。
　　論文工作主要包括如下三個(gè)方面:
　　1、單層雙框帶內(nèi)切口的雙頻雙圓極化微帶天線系列的分析與設(shè)計(jì)。文中提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成化、單饋點(diǎn)、雙頻且兼顧不同旋向圓極化的新穎微帶天線，能很好的滿足目前北斗導(dǎo)航系統(tǒng)終端設(shè)備對(duì)天線規(guī)范

3、特性指標(biāo)要求。利用腔模理論與傳輸線理論相結(jié)合分析給出了此系列天線的等效模型，進(jìn)而設(shè)計(jì)天線的結(jié)構(gòu)，分析討論了特定結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵參量對(duì)天線性能的影響，完成了全面優(yōu)化設(shè)計(jì)后，制作了天線樣品。最后對(duì)樣品進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量分析，歸納總結(jié)了此系列天線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、模型修正方案及量產(chǎn)中必須注意的問題。
　　2、低仰角小型化耦合陣列微帶天線分析與設(shè)計(jì)。針對(duì)北斗接收天線對(duì)低仰角的特殊要求，給出了一種性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、回波損耗低、軸比小、軸比帶寬大、具有半

4、全向輻射特性、低仰角補(bǔ)償特性的圓極化微帶天線。提出了利用平面引向陣列技術(shù)改善低仰角增益的方案，并在主輻射貼片上用了窗花式縫隙陣列，有利天線帶寬擴(kuò)展及尺寸控制，并且對(duì)稱結(jié)構(gòu)使天線具有較穩(wěn)定的相位中心為下一代高精度北斗導(dǎo)航體系開發(fā)提供了一定的支持。
　　3、金字塔式疊層多頻多極化低仰角微帶天線分析與設(shè)計(jì)。依據(jù)上一部分設(shè)計(jì)的單頻低仰角天線分析結(jié)果，并使用疊層設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)了雙頻點(diǎn)、極化方式易于調(diào)整并且各項(xiàng)輻射性能優(yōu)異的天線。而且，可以進(jìn)