基于分形及周期结构的导航天线的研究

发布时间：2024-02-07 00:19

　　随着科技的日益进步,无论是军用、商用还是民用领域都越来越离不开卫星导航系统,而导航系统中负责导航信号收发功能的就是天线,天线性能的优劣主要是由天线的结构决定的,因此卫星导航天线的设计工作就显得尤为重要。本文首先介绍了微带天线和分形的基本理论,并以上述的理论知识为基础设计了三款不同结构的卫星导航天线。所设计的天线均先利用基于有限元法的高频电磁仿真软件AnsoftHFSS15.0进行建模和仿真,并且都加工制作为实物,在微波暗室的环境中进行了性能的实际测量,最后再与仿真结果作对比,二者结果基本一致。同时还利用HFSS中的参数优化功能对各天线的参数、结构进行了分析,直观地体现了其对天线各方面性能的影响。第一款天线是在Sierpinski分形的基础上进行了改进,提出了一种新型的六边形分形结构,并且通过扇叶形结构实现了天线的小型化,天线的阻抗带宽为4.4%,能工作于GPS的L1频段,增益为2.02dB;第二款天线是在混合分形结构的基础上加载了周期结构,目的是更好地实现天线的圆极化,混合分形结构提高了天线的增益,在θ = 0°增益为4.24dB;第三款天线则采用了立体的分形结构,其各方面性能均优于前...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?一种新型低剖面双频微带导航天线??

图１－１?一种新型低剖面双频微带导航天线??国外学者Ｓｕｎｇｐｅｅ｜?Ｋｉｍ等人设计了一款应用于全球卫星导航系统组合接收??机的宽带圆极化天线＾１，其结构如图１－２所示。该天线采用了双层结构，且上下??两层的材料均为介电常数为４．４的ＦＲ－４。两层介质基板之间由聚酯支柱连接，其?....

图１－２宽带圆极化天线：（ａ）俯视图；（ｂ）仰视图；（ｃ）正视

?〇．??Ｈ＊??ｉ；＇＝＝＾?；??图１－１?一种新型低剖面双频微带导航天线??国外学者Ｓｕｎｇｐｅｅ｜?Ｋｉｍ等人设计了一款应用于全球卫星导航系统组合接收??机的宽带圆极化天线＾１，其结构如图１－２所示。该天线采用了双层结构，且上下??两层的材料均为介电常数为４．４的ＦＲ－４....

图１＊４?一种新型加载超材料的卫星导航天线??

ａ－＊－??ｂ）天线侧视图??图１－３应用于北斗导航终端的小型圆极化微带天线??图丨－４为西安理工大学的王丽黎等人设计的一种新型加载超材料的卫星导航??天线［Ｗ。该天线在接地板上加载了两个超材料结构单元，该超材料结构单元为磁??负材料，即相对介电常数为正，相对磁导率为负。此结构单....

图２－２矩形微带天线结构??

?（２－２）??式（２－２）中，《是ｊｃ的方向单位矢量；Ａ是缝隙表面（辖射口径）??的外法线方向单位矢量。等效磁流的方向可以从图２－２中的虚线看出，沿着Ｆ边??的两条磁流为同方向，故其辐射场在贴片方向（Ｘ轴）同相相加，呈最大值，且??随偏离此方向的角度的增大而减小，形成边射方向图....

本文编号：3896442