小型化双频导航天线设计
[Abstract]:At present, there are many satellite navigation systems, including GPS Galileo GALLONASS and Beidou navigation in China. If you can work in two or more navigation modes at the same time, you will effectively improve the performance and compatibility of navigation systems. Therefore, it is necessary to apply the multi-frequency technique of antenna. The miniaturization technology and multi-frequency technology of microstrip antenna are analyzed and summarized. In this paper, a laminated antenna composed of double-layer patch is proposed, which feeds the upper layer patch and the lower layer patch through electromagnetic coupling. It also works in L1 band of GPS and L2 band of GALLONASS. Firstly, the working principle of microstrip antenna is introduced, the radiation mechanism and common feeding method are analyzed, the multi-frequency technology of antenna, the application of broadband technology in antenna design, and the method and design process of realizing circular polarization are analyzed. According to the related technology of antenna design, the antenna model is put forward, and the antenna characteristics are analyzed by using electromagnetic simulation software HFSS. The influence of antenna design parameters on antenna characteristics and the optimization of design parameters are studied emphatically. Two factors affecting the antenna standing wave ratio (VSWR), feed position and substrate thickness, are analyzed, and the bandwidth and VSWR parameters are optimized to meet the design requirements. By simulating the radiation pattern of the antenna, the circular polarization performance is analyzed, and the influence of the shearing angle perturbation size on the axial ratio characteristics of the circular polarization characteristic is analyzed, and the parameters of the antenna tangent angle dimension are optimized. Make the bandwidth of the antenna work in the dual frequency band. The operating bandwidth and axial ratio bandwidth of the antenna are within the required range, and the radiated electromagnetic wave is a right-handed circular polarization wave. In order to further widen the antenna bandwidth, optimize the results of the parameters and meet the design requirements, by analyzing the influence of the substrate and the area of the thick floor on the bandwidth, and by optimizing these two parameters, the structure of the dielectric substrate of the antenna is improved. The characteristics of the antenna are improved. Considering that there may be reflected waves in the actual installation environment, the antenna is modeled and simulated under the condition of the reflector, and it is concluded that the reflector has an effect on the radiation electromagnetic wave of the antenna. In addition, the sensitivity of antenna performance to antenna design parameters is studied based on sensitivity analysis, and the effect of antenna processing tolerance on antenna performance is studied based on statistical analysis. According to the optimized design parameters, the parameters such as echo loss, standing wave ratio and pattern of antenna are measured in the environment of anechoic chamber and without metal reflector. The reasons for the difference between the actual antenna parameters and the simulation results are analyzed. The test results are in good agreement with the simulation results, and the effectiveness of the design scheme is verified.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN965.2
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,本文编号:2188911
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