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随着全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)向多模融合、多系统并存以及高精度化方向发展,具有多频、圆极化、极低背瓣以及极低交叉极化等特性的GNSS终端天线成为当前的研究热点和难点。本文以高精度GNSS系统为背景,研究了低交叉极化、低背瓣的双频圆极化微带天线:包括中心馈电双频圆极化微带天线,基于多径扼流圈的中心馈电天线和基于RIS结构的中心馈电天线。论文主要包括三方面研究工作:1.研究了一种简单新颖的中心馈电双频圆极化微带天线。天线由中心馈电探针、开口方环缝隙、两层带有调谐枝节的层叠贴片以及折叠地板组成。馈电探针位于贴片中心位置,对贴片的辐射性能影响最小,从而实现低交叉极化;开口方环缝隙改变了贴片径向电流分布,使得宽阔正面辐射可能;两层带有调谐枝节的层叠贴片实现了双频圆极化辐射;折叠地板提高了低仰角增益且进一步抑制了交叉极化。仿真结果表明该天线获取了双频工作频带、圆极化性能和极低的交叉极化,在整个上半空间主极化与交叉极化的极化比>15dB。2.研究了一种基于多径扼流圈的中馈天线。天线由上面提出的中心馈电双频圆极化天线和三环多径扼流圈组合而成。多径扼流圈通过抑制中馈天线地板上的表面波传播从而缩小天线的背瓣,仿真结果表明该天线在两个工作频段内实现了圆极化,获取了极低交叉极化和极低背瓣的辐射特性,天线的3-dB轴比波束宽度覆盖整个上半空间,前后比达到25dB以上,非常适合应用于高精度船载卫星导航与定位系统。3.研究了一种基于纯电抗性阻抗表面(Reactive Impedance Surface,简称RIS)结构的中馈天线。天线由55的RIS单元阵列和第一部分提出的中心馈电双频圆极化天线构成。RIS结构不仅可以有效地改善天线的前后比特性,拓宽低频段的带宽,而且极大地降低了天线的剖面高度。仿真结果表明基于RIS结构的中心馈电双频圆极化微带天线具有极低交叉极化和极低背瓣水平,3-dB轴比波束宽度覆盖整个上半空间,前后比达到24dB以上,该天线也非常适合应用于高精度船载卫星导航与定位系统。