论文部分内容阅读
北斗卫星导航系统是我国独立创新、自主研发的全天候卫星导航系统，位列全球四大卫星导航系统之一。近年来随着长途运输、船舶、防灾救灾等行业对位置信息和远距离通信需求的不断增加，北斗系统作为集定位、通信两大功能于一体的导航系统，其各类应用必将随之增长，因此设计出能适用于各类定位类终端的小型化多频段北斗天线迫在眉睫、势在必行。 本文在介绍了天线小型化、多频段和圆极化技术的基础上，设计了一款新型的工作在北斗卫星导航系统发送短报文的L(1615MHz)频段和接收短报文的S(2491MHz)频段的小型化双频双圆极化微带天线。天线采用双层贴片层叠结构的设计模式，上层贴片工作在频率较高的S频段，采用对角位置切角引入微扰的方法实现右圆极化;下层贴片工作在频率较低的L频段，利用开槽技术使电流路径变长进而减小天线的实际尺寸，同时利用折线U形槽臂长的非对称性使之辐射左圆极化波。该结构不仅可以有效地减小了天线尺寸，还实现了双圆极化波的辐射。通过实物测试表明，天线在L频段和S频段具有良好的阻抗特性。仿真结果也表明，天线极化性能良好，且各项指标均满足北斗系统对天线性能的要求。 再以天线小型化技术以及混合左右手传输线结构为基础，设计了一款新型的小型化多频段双圆极化北斗天线，该天线能够覆盖北斗卫星导航系统的定位频段B1(1561MHz)频段、发送短报文的L(1615MHz)频段和接收短报文的S(2491MHz)频段以及GPS系统的L1(1575MHz)频段。天线采用双层贴片层叠结构设计，上层贴片采用矩形贴片开槽的方法，实现在北斗系统的L频段的左圆极化;下层贴片则利用混合左右手传输线结构的多频段小型化性质进行设计，以90°折线结构、金属过孔、贴片中间的非对称十字结构以及4个直角折线槽结构为实现方法，实现在北斗系统的B1频段、S频段以及GPS的L1频段实现右圆极化，使用该方法设计的北斗微带天线能够有效的减小天线的尺寸且实现了双圆极化波的辐射。通过实测表明，该天线在各工作频段具有良好的阻抗特性。仿真结果也表明该天线极化性能良好，各项指标均满足北斗系统对天线性能的要求。