双频圆极化微带天线的研究

　　西安电子科技大学硕士学位论文

　　姓名：梁志明

　　申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：徐良

　　201201

　　摘要

　　摘要

　　微带天线具有结构紧凑、剖面低、重量轻、容易制造、能与微波电路集成等优点，在通信系统中具有广泛的应用。尤其是随着卫星导航系统的迅猛发展，双频圆极化微带天线得到了广泛重视。本文设计了两种应用于北斗卫星导航系统的圆极化微带天线。

　　一种是小型收发集成微带圆极化天线，用于“北斗Ｉ号”手持型用户机。接收天线工作于Ｓ（２４９２ＭＨｚ－ｊ：５ＭＨｚ）频段，极化方式为右旋圆极化，发射天线工作于Ｌ（１６１６ＭＨｚ－－｝：５ＭＨｚ）频段，极化方式为左旋圆极化。它采用高介电常数介质材料作为天线的介质基板实现小型化，在天线罩内侧增加引向振子改善了接收天线的低仰角特性，收发天线隔离度性能较好。实测数据满足设计指标要求。

　　另一种天线是双层双频圆极化微带天线，天线工作于Ｂ１（１５６１＋４ＭＨｚ）和Ｂ３（１２６８－４－４ＭＨｚ）两个频段，极化方式为右旋圆极化，天线通过单个探针馈电，探针穿过下层贴片天线的过孔连接到上层贴片天线上，下层贴片天线是上层贴片天线的寄生单元，不用单独馈电，而是通过上层天线耦合馈电；在截去项角的方形贴片上嵌入一组四臂弯折的狭缝用于调谐谐振频率，减小了天线的尺寸，天线结构更紧凑，仿真结果满足设计要求。关键词：圆极化微带天线北斗导航双频小型化

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　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｉｒｃｕｌａｒｌｙｐｏｌａｒｉｚｅｄｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐａｎｔｅｎｎａＣｏｍｐａｓｓＤｕａｌｂａｎｄＭｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ

　　第一章绪论

　　第一章绪论

　　１．１引言

　　随着科学技术的不断发展，传统的陆基无线电导航系统由于普遍存在定位精度低、信号覆盖范围有限等问题，已经难以满足现代航空、航海、军事及陆地车辆的高准确度导航定位的需要。为此，快速、准确的卫星导航定位系统应运而生，并且在军事和民用领域中得到广泛应用【ｌ】。

　　卫星导航定位系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统，基本作用是利用卫星导航定位系统提供的位置、速度、时｜、日Ｊ等信息来完成对地球各种目标的定位、导航、管理和监测。目前，卫星导航定位技术已经在相当大的范围内取代了无线电导航、天文测量、传统大地测量技术，成为人类活动中普遍采用的导航定位技术，而且在实时性、精度、全天候等方面对这一领域产生了革命性的影响【２】。

　　目前，全球主要有四种导航定位系统：美国的全球定位系统（ＧＰＳ），俄罗斯的全球导航卫星系统（ＧＬＯＮＡＳＳ），欧盟一些国家也正在联合丌展４＇ＪＪｎＮ略（Ｇａｌｉｌｅｏ）卫星导航系统的研制，中国的北斗导航系统（ＣＯＭＰＡＳＳ）。

　　北斗导航系统是我国具有自主知识产权的卫星定位系统。它的研究成功，打破了卫星定位导航应用市场由国）ｂＧＰＳ垄断的局面。系统的建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

　　１．２中国卫星导航技术的发展

　　我国实施的北斗卫星导航系统建设包括北斗一号和北斗二号的２代系统。北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统，北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。

　　目前，北斗区域卫星导航系统的基本系统已建设完成，正在抓紧开展星地联调和测试评估工作，经初步测试系统运行良好。２０１１年年底前为我国及周边大部分地区初步提供连续无源定位、导航和授时以及短报文通信服务，满足交通运输、渔业、林业、气象、电信、水利、测绘等行业以及大众用户的应用需求。

　　按照三步走的发展战略，２０１２年年底前，我国还将陆续发射多颗组网导航卫星，不断提升系统服务性能，扩大覆盖区域，完成北斗区域卫星导航系统建设。到２０２０年左右，我国将建成由３０余颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统，可以

　　致谢

　　致谢

　　时光如白驹过隙，两年半的研究生生涯转瞬即过。在此论文完成之际，我要向所有关心、支持和帮带过我的人们致以诚挚的谢意。

　　衷心感谢我的导师徐良老师。他严谨的治学态度、渊博的知识、缜密的思维和执着的精神给我留下了深刻的印象，并将使我受益终生，徐老师不仅教会了我知识，更教会了我如何真诚做人，踏实做事。在此再一次对你说声：谢谢老师！

　　感谢我的师兄王毅同志，感谢张辉、刘远玄、顾超、邵丽、杨晔、赵飞我的实验室学友们，谢谢你们两年半来的真心帮助，我会把你们深深的记在心底。

　　感谢我的室友王欣、张宏志、罗佳芳、付彦明，几年同室，和谐友好，我们亲如兄弟。

　　感谢我的家人，是你们在背后的默默支持，我才有时间和精力从单位再次回到学校读书，谢谢你们的理解和支持。’

　　攻读硕士学位期间的研究成果

　　攻读硕士学位期间的研究成果

　　［１】邵丽，梁志明，刘国．一种高增益抛物腔喇叭天线．应用光学．Ｖ０１．３１，２０１０．

　　【２］梁志明，徐良，王杰．北斗一号小型化收发集成微带天线．西安电子科技大学理学院物理年会．２０１１年１２月．