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随着全球定位系统（GPS）向民用领域免费开放，GPS已发展成为一个高速成长的产业。GPS已经从军事、专业的测量测绘应用延伸到车辆导航、手机等与普通大众日常生活密切相关的各个领域。随着电信业者积极推进基于GPS的位置服务（Location-based Service，LBS），内置GPS功能的便携式导航设备、GPS手机等将会越来越普及。因此，用于手持的小型化GPS天线成为近年来的研究和开发的热点。同时，我国也组建了自己的卫星导航定位系统--北斗导航定位系统（CNSS），并且已经开始提供服务。因此，需要一种能同时覆盖GPS和CNSS多频段的圆极化接收天线。
本论文以多频GPS和GPS/CNSS手持终端天线的设计为主，并研究了与之相关的理论和技术。
首先，综述了近年来GPS天线的研究进展，以及介质加载、开槽等圆极化和小型化方法在其中的应用。
其次，分别介绍了圆极化的基本概念，以及四臂螺旋天线、微带天线的基本理论，作为本文的理论基础。
然后，以四臂螺旋天线为基础，设计和研究了多种宽频段或多频段的小型化螺旋天线：
1、采用立式功分馈电网络进行馈电的宽频带四臂螺旋天线；
2、覆盖GPS L1（1575.42 MHZ）和CNSS L（1620MHZ）双频段的螺旋天线；
3、覆盖GPS L1（1575.42 MHZ）和L2（1227.6MHZ）双频段的螺旋天线；
4、覆盖GPS L1、L2和L5（1176.45 MHZ）三频段的螺旋天线。
通过介质加载或巧妙地设计馈电结构，实现了天线的小型化且易于手持。
最后，设计和研究了两种新型的兼容CNSS双频段的平板开槽天线，通过在辐射贴片上开槽开缝，实现了双频工作并提供右旋圆极化的特性，并且减小了天线的尺寸。