双频车载导航天线的研究

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天线是移动通信系统的关键硬件设备之一。随着移动通信系统的飞速发展,对天线的性能要求越来越高。北斗一代由于“主动式”的特点,存在收发频率的差别,必然要求其终端设备具有收发两套天线,且为了能够接收到全方位的信号。因此设计一款具有收发并用的宽波束车载天线。  本文介绍了一种车载双频北斗导航天线,用微带天线发射1616mhz左旋圆极化信号,用双臂螺旋天线接收2492Mhz右旋圆极化信号,车载天线的最大增益最好出现在卫星所在的轨道位置,并且具有方位角上的全向性,同时考虑到车辆的机动性以及我国疆土幅员辽阔,天线必须具有较好的低仰角的特性,可以使装备该天线的车辆在任何地区都能接收到北斗卫星导航信号。本文从实际使用角度出发,研制了两种具有高增益、低仰角特性的车载天线。结合宽波束车载北斗导航天线的工程要求为研究背景,结合相关理论知识,将双臂螺旋天线做为此天线的信号接收部分,单馈点切角微带天线做为此天线信号的发射部分,借助于有限元法的ANSOFT HFSS软件对天线性能进行仿真,结果表明螺旋天线在-66°到67°范围内增益大于4dB,且此时左旋圆极化增益接近总增益,轴比小于4.5dB,前后比大于10dB。将微带天线做为信号发射天线,仿真结果表明:在-50°到50°之间增益大于5.7dB,右旋圆极化增益接近总增益,轴比小于3dB,前后比大于9.5dB。天线的电性能良好,满足工程需要的要求,实测结果和仿真结果较好吻合,证明了该设计方案具有工程应用的价值。
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