北斗終端集成天線設(shè)計研究.pdf

1、本文的主要工作是研究并設(shè)計用于北斗終端的集成天線。研究單個天線的寬波束問題，同時比較介質(zhì)埋藏技術(shù)對單個天線的寬波束及低仰角高增益的影響，最后將四個頻段天線集成在一起。
　　北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)擁有四個導航頻段，分別為B1、B3、L和S頻段，L頻段是用來發(fā)射，B3頻段，B1頻段，S頻段則是用來接收。用于北斗終端的天線設(shè)計要求天線在整個地平面上方的空間有輻射方向圖，同時天線擁有盡量大的波束寬度可以使系統(tǒng)接收到相對較多的衛(wèi)星信號，使得系統(tǒng)的

2、信噪比提高。而根據(jù)衛(wèi)星定位原理，低仰角方向的信號對定位精度的響應(yīng)最大。基于以上考慮，本文研究的關(guān)鍵點是如何實現(xiàn)單個天線的寬波束和低仰角高增益問題以及介質(zhì)埋藏對其性能的影響以及天線的集成問題。單個天線的寬波束和低仰角高增益問題的實現(xiàn)辦法是通過利用微帶介質(zhì)天線理論、加載兩種寄生環(huán)、適當減小地的大小、介質(zhì)埋藏技術(shù)等。
　　本文的主要工作如下：
　　首先，研究和設(shè)計了單天線，分別對四個頻段天線進行了仿真優(yōu)化設(shè)計和仿真實驗，并在S頻段

3、對介質(zhì)埋藏天線與微帶天線作了比較，實驗證明，介質(zhì)埋藏天線比微帶天線有更好的寬波束性能。在此基礎(chǔ)上，對S頻段單天線制作了實物。該天線采用方形輻射貼片，通過雙饋法激勵產(chǎn)生兩個正交的簡并模來實現(xiàn)圓極化。天線增大了介質(zhì)板寬度，同時在輻射天線上方加載了一個方環(huán)和一個圓環(huán)兩個寄生枝節(jié)展寬了天線波束。實驗結(jié)果表明，天線具有良好的寬波束和低仰角高增益性能，3dB波束寬度達到165o，在仰角10o~90o的范圍內(nèi)，其增益均大于1dBic，最高的增益為3.