论文部分内容阅读
由于全球卫星导航系统能够提供导航、测量、定位和授时等功能,因此在诸多领域得到应用和发展。天线作为卫星导航接收机中的一个至关重要的单元,受到大家广泛研究,并开发出了多种类型天线以适用不同场合的应用。一般手持式天线由于其带宽窄、增益方向性差以及相位中心不稳定等因素,已不合适在手持式高精度卫星导航接收机上的应用。本文结合微带天线形状小、成本低、易集成等诸多优点,克服了一般微带天线带宽窄的缺点,提出了一种表面开十字形辐射槽的新型贴片天线,其特征为在方形微带贴片的对角线中心处表面开四个辐射槽,使之成十字形,十字槽起到曲流作用,增大了谐振回路的等效电感,使谐振频率明显下降,所以特定频率的贴片天线尺寸缩小;十字形槽产生的较强辐射相当于增加了较大的损耗电阻,结果使工作模式的Q值下降了很多,从而大幅提高了带宽。通过仿真和实物的详细分析研究,结果表明,与同频率的圆极化贴片天线相比,此类新型贴片天线具有频带宽和形状小的突出优点并将其应用于一种手持式高精度卫星导航天线的设计,采用双层层叠结构,天线的每层贴片都采用了均匀对称的四点馈电,有效的改善相位中心的稳定性,提高了定位精度。仿真的结果显示,它的阻抗带宽、轴比带宽、增益和相位中心稳定性等性能参数都较好。与常规的双频圆极化天线相比,该天线的整体尺寸明显缩小,在两层基板中间没有引入其它介质层,结构紧凑,易于加工,具有良好的应用前景。此外,还通过改进馈电方式提高了天线的阻抗带宽和前后比,这对高精度卫星导航天线设计具有重要的参考价值阵列天线具有方向性强、增益高和波束赋形等优点,可有效解决多径和干扰问题。以此为出发点,介绍了阵列天线。并在不考虑阵元之间耦合的情况下,对几种常见的平行短线H面阵列的方向图和波束指向的相控特性进行理论分析,并利用MATLAB软件进行仿真,研究了阵元排布方式和馈电相位等对天线阵波束质量和波束指向的影响规律,比较了几种天线阵的波束质量和波束指向的相控特性。研究结果表明,(n+1)均匀圆阵具有结构紧凑、波束质量较好、方位角和仰角都比较容易调整等优点,是未来智能天线首选的阵列天线模型之一。