北斗圆极化天线

发布时间：2017-06-24 06:09

  本文关键词：北斗圆极化天线，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着无线通信技术的高速发展,全球卫星导航定位系统以其具有的定位精度高、覆盖范围广、响应速度快、能全天时工作等优点在军民领域的应用越来越广泛。我国自主研发的北斗卫星导航定位系统具有短报文功能,能够双向交换信息,近年来发展迅速。而北斗天线作为北斗卫星导航终端与外界空间的转换器,其性能的好坏直接决定了北斗卫星导航定位系统的精度。卫星导航系统的终端天线朝着低剖面、小型化、轻巧化、能兼容多个卫星导航系统的方向发展,本文以微带圆极化天线为基础,研究分析了低剖面、小型化北斗圆极化天线设计方法。第一部分,首先总结了国内外圆极化天线的研究现状,随后介绍微带圆极化天线的相关基础理论知识和常用方法,分析了Wilkinson功分器的设计原理,最后介绍了超表面加载圆极化天线。第二部分,基于常规的双馈微带圆极化天线基础,设计了一款工作于北斗二代B3频段并且兼容GPS的北斗抗干扰天线阵,该天线阵系统,性能稳定,剖面较低,非常适用于航海、航天线领域。第三部分,为了使天线结构轻巧化、简单化。本论文给出了种形式的圆极化天线设计,即缝隙微带圆极化和共面波导圆极化天线。两种类型的圆极天线都不需要额外使用馈电网络,可以降低天线成本,但是缺点是缝隙微带圆极化天线带宽窄,共面波导圆极化天线下方因为没有金属地,在实际应用中具有一定局限性。第四部分,为了克服第三部分缝隙微带圆极化天线和共面波导圆极化天线的缺点,设计了两款由线极化到圆极化的超表面加载圆极化天线,两款天线剖面仅为4mm,具有良好的驻波带宽和3dB轴比带宽,仿真和测试结果吻合良好。
【关键词】：北斗天线 圆极化 低剖面 微带天线 超表面
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN821.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 卫星导航系统的研究背景及意义10-11
• 1.2 卫星终端天线特点11-12
• 1.3 卫星圆极化天线的研究进展12-13
• 1.4 本论文的结构安排13-15
• 第二章 微带天线圆极化理论基础15-27
• 2.1 微带天线形式15-16
• 2.2 微带天线馈电形式16-17
• 2.3 微带天线设计要求17-18
• 2.3.1 微带天线尺寸确定17
• 2.3.2 微带天线介质与天线带宽关系17-18
• 2.4 微带天线小型化技术18-19
• 2.5 微带天线圆极化技术19-21
• 2.5.1 圆极化天线原理19-20
• 2.5.2 微带天线圆极化技术20-21
• 2.6 Wilkinson功分器21-22
• 2.7 超表面加载圆极化技术22-26
• 2.7.1 电磁超材料简介22-23
• 2.7.2 超表面材料简介23-24
• 2.7.3 电抗性表面24-25
• 2.7.4 超表面材料在圆极化天线中的应用25-26
• 2.8 本章小结26-27
• 第三章 北斗抗干扰天线阵设计27-38
• 3.1 北斗抗干扰天线阵北斗天线单元设计27-31
• 3.1.1 北斗天线单元设计27-28
• 3.1.2 北斗天线单元仿真分析28-31
• 3.2 北斗抗干扰天线和GPS天线单元设计31-32
• 3.3 北斗抗干扰天线阵设计32-37
• 3.3.1 北斗抗干扰天线阵仿真及测试结果33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 单馈低剖面北斗圆极化天线设计38-46
• 4.1 单馈低剖面微带天线结构描述38-39
• 4.2 单馈低剖面圆极化微带天线分析39-41
• 4.2.1 天线尺寸设计分析39
• 4.2.2 天线仿真结果分析39-41
• 4.3 单馈点微带圆极化天线优化设计41-43
• 4.3.1 优化设计后的天线结构描述41
• 4.3.2 优化设计后的天线测试仿真结果分析41-43
• 4.4 共面波导圆极化天线设计43-45
• 4.4.1 天线结构43-44
• 4.4.2 天线仿真结果分析44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 超表面加载北斗圆极化天线设计46-63
• 5.1 超表面材料加载使线极化转变为圆极化天线研究46-47
• 5.2 超表面加载圆极化双模天线设计47-56
• 5.2.1 超表面圆极化天线结构设计47-48
• 5.2.2 天线原理分析48-50
• 5.2.3 天线的参数分析50-54
• 5.2.4 超表面结构天的加工及测试54-56
• 5.2.5 本节小结56
• 5.3 超表面结构优化设计56-62
• 5.3.1 优化设计后的超表面结构示意图及原理57-58
• 5.3.2 天线参数分析58-59
• 5.3.3 天线加工及测试59-62
• 5.3.4 总结62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 全文总结与展望63-65
• 6.1 全文总结63-64
• 6.2 后续工作和展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间取得的成果70-71

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