用于BD2衛(wèi)星導航系統(tǒng)的收發(fā)一體終端天線研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星導航技術的快速發(fā)展,很多科研大國都開始大力發(fā)展自己的導航系統(tǒng)。目前,中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也在逐步利用衛(wèi)星向部分地區(qū)以及全球用戶提供高質量的導航、定位與授時服務。而收發(fā)一體終端天線是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的重要組成部分,在一定程度上決定了衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工作性能。因此,研究一種結構尺寸小、圓極化比較好、增益比較高的收發(fā)一體終端天線具有極其重大的應用價值與現實意義。
　　 本論文結合北斗衛(wèi)星導航終端天線的設計指標,并依托本課題組承擔的

2、科研項目進行研究與設計,主要研究工作在微帶天線的電磁理論基礎上,仿真設計了應用于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的三款單層收發(fā)一體的衛(wèi)星終端天線以及一款多層貼片結構的收發(fā)一體衛(wèi)星終端天線。其中,單層收發(fā)一體的衛(wèi)星終端天線分別采用了多L型縫隙陣列結構、寄生單元加載技術以及雙饋電的方法來實現我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)收發(fā)工作頻段,其發(fā)射頻率工作于L頻段:1610-1626.5 MHz,此頻段采用左旋圓極化;其接收頻率工作于S頻段:2483.5-2500 MHz

3、,此頻段采用右旋圓極化。而多層貼片結構天線的上下兩層分別采用了互補金屬開口諧振環(huán)(CSRR)結構加載技術、分形技術以及雙饋技術來實現。通過運用傳輸線或腔體模型理論分別對天線結構進行理論分析,并仿真優(yōu)化了天線的電磁參數,如:回波損耗、軸比圖以及方向性增益圖等。所有結果表明,論文提出的技術與方法對天線的小型化、多頻段、圓極化以及較高的低仰角增益都有很好的提升效果。
　　 最后,在對系列天線結構完成優(yōu)化設計后,對其設計結構進行了樣品加

4、工,完成了電磁參數測試以及系統(tǒng)整機測試。電磁參數測試結果表明,本文所設計的天線在L頻段(發(fā)射頻段)和S頻段(接收頻段)的回波損耗系數都小于-10 dB,最大方向增益大于2.5 dB,圓極化軸比小于3 dB,并且其測量結果與模擬仿真設計結果基本一樣。同時整機測試結果表明,本文中所設計的天線都能匹配于專項任務中的北斗衛(wèi)星手持式接收機樣機,并能準確地定位測試地點的坐標。理論及實際測試結果表明我們提出的設計方案及提升天線性能的系列措施是有效可行