北斗定位导航收发天线阵的研究

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1、国内图书分类号：TN8218国际图书分类号：621.396.677工学硕士学位论文北斗定位导航收发天线阵研究硕士研究生：陈威导师：宋朝晖副教授申请学位：工学硕士学科、专业：电磁场与微波技术所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2009年6月28日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TN8218U.D.C.：621.396.677DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFRECEIVINGANDDISPATCHINGANTENNAOFBEIDO

2、ULOCALIZATIONCandidate：ChenWeiSupervisor：AssociateProf.SongZhaohuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyUnit：SchoolofElectronicandInformationengineeringthDateofOralExamination：June282009University：HarbinInstit

3、uteofTechnology摘要摘要天线是通信系统的收发前端，其主波束宽度、副瓣电平、增益、带宽等关键指标很大程度决定了整个系统的性能，而这些指标又是相互联系的，需要在实际工程设计时折衷设计。副瓣电平是天线的关键技术指标之一，较低的副瓣可以提高信噪比，降低主波束外杂波信号的影响，可以有效提高整个系统的抗干扰能力，因此超低副瓣天线是目前阵列天线设计的热点和难点，是实现现代信息战的关键技术之一。我国自主研发的“北斗一代”定位导航系统是是一种具有主动式定位机理的定位系统，即被导航物体向卫星发射信号，接收机处理后再返回被导航物体，如此

4、反复多次才能完成定位。因此，如果发射天线的旁瓣电平过高，则极易被来自其他方向的设备检测而暴露了终端设备的位置，从而失去了定位的隐蔽性。因此，设计一种接收端天线方向图的主瓣具有一定宽度且发射端低副瓣的天线可以在保证定位系统有效性的前提下实现其隐蔽性。本文研究的主要对象就是基于微带贴片天线组成的的低副瓣微带天线阵，因此首先回顾了微带天线的基本理论、分析和设计的方法。其次对天线阵方向图的综合做了一定的概述，对二项式分布、边缘分布、最优分布以及傅里叶变换法做了相关的介绍。在天线阵的仿真设计方面，主要研究了抑制副瓣的机理和实现方法，在抑制

5、副瓣最有效的二项式馈电前提下，用阵子天线阵对阵元数进行了分析，用微带天线阵模型，对其阵元形式、阵元间距，阵列排布形式、阵元的功率分配方式以及馈电形式等做了比较深入的研究和尝试。在馈电网络研究方面，设计了一种新型的、基于微带线结构的、具有高功率输出比的耦合式功率分配器，并用其组成了微带馈电网络对4乘4的天线阵进行馈电。仿真结果和理论分析比较一致。最后，在仿真的基础上尝试设计了一种新型的六角星形阵列，此阵列功率输出级数少，具有超低副瓣抑制效应，能达到-30dB左右，同方阵相比，六角星形阵列是一种更具有应用前景的新结构。关键词：北斗定

6、位导航低副瓣微带天线阵圆极化-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAntennaistheprecedingsetofthecommunicationsystem,itsparametersmainlydeterminetheoverallperformanceofthesystem.Fortheyworkoneachother,theyhavetobecompromisedintheprojectdesign.Sidelobeisoneofthekeyparameters,Thelowersidelobecoul

7、dimprovetheSNR(Signal-to-Noise)anddepresstheeffectwhichbroughtbythesignaloutofthemainbeam,andtheycanhighlyenhancetheanti-jammingperformanceofthesystem.Sothelowsidelobeantennaisthehotanddifficulttopicintheantennaarraysdesign.ItisakeycomponentofmodernRadar.Beidoulocali

8、zationnavigationsystemisapositioningmechanismofactivepositioningsystem,navigationobjectswerelaunchedtothesatellitesignalreceiverand