论文部分内容阅读
随着社会和科学技术的发展,全球卫星导航系统(GNSS)在社会生活和经济中扮演者重要的较色。 GNSS包括中国的北斗导航系统、欧洲的GALILEO、俄罗斯的GLONASS和美国的GPS,上述GNSS已成功的应用于导航、定位、授时和测速中。单一的卫星导航系统的卫星数目较少,卫星少导致信号在空间的覆盖范围有限,则单一的卫星导航系统提供的服务精度将降低,因此具有定位精度高、定位速度快的多模组合卫星导航系统得到了快速发展。多模卫星导航系统要求卫星导航接收天线工作在GPS、GALILEO、北斗三种频段,覆盖范围为1176.45MHz~1625.5MHz和2.49175GHz两个频段,且第一个频段的相对带宽达到了29%,并工作在右旋圆极化方式。微带天线具有许多其它天线所不具有的优点,在现在的天线设计中得到了广泛的应用,使微带天线成为了全球卫星导航系统天线设计的首选。本文首先介绍了GPS/GALILEO/北斗卫星导航系统对天线的频带宽度、工作频率、圆极化的要求;然后分析了微带天线的基本理论,分析了几种模型分析方法和数值分析方法;随后研究了微带天线的多频段、频带宽度、圆极化的现状,研究了实现多频段、频带宽度、圆极化的方法,并用HFSS仿真了天线的S参数、电压驻波比VSWR、方向图、天线轴比等相关参数。为了实现双馈电点馈电网络的设计,本文利用ADS软件设计了宽频的双频段Wilkinson功率分配器,该Wilkinson功率分配器能够良好的工作在1.4GHz和2.49175GHz频段。本文最终从天线的宽频段方向入手,设计了一种宽频段圆极化的微带贴片天线。天线采用双层重叠贴片以及在底层贴片开U型槽的方式实现天线的宽带特性,采用双馈电点的馈电方式实现天线的圆极化,并用双频段的Wilkinson功率分配器对双馈电点进行馈电。通过对天线仿真的结果,可以看出天线在第一个频段的相对带宽达到了30%,3dB轴比带宽达到了35%,综上所述知天线的指标已经达到了GPS/GALILEO/北斗频段的共用接收天线设计的要求。