宽波束圆极化天线的研究

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1、摘要随着现有定位系统的发展，宽波束圆极化天线成为当前的研究热点．宽波束圆极化天线形式多样，但一直不能很好的解决多天线组合应用中的电性能问题，本文的方案较好的解决了这一问题，在各个性能指标之间实现了较好的权衡。本文首先对几种GPS天线形式作了基本理论的分析。分别分析了高次模微带天线、介质谐振微带天线及Sinuous天线的结构特点和性能优点，并给出了一个初步的设计方法。同时，对这几种天线形式采用有限元法进行计算，得出了较好的仿真结果，并研究了不同结构对天线性能参数的影响，为多频天线的设计提供了理论基础。对高次模天线进行了实际加工和测试，测试结果与仿真结果有较好的一致性。其次，在分析了

2、几种高性能宽波束圆极化天线的基础上，提出了两种实现多频点工作的天线方案。一种是采用两个高次模天线分别实现中频和高频性能要求，而采用简单的四臂螺旋天线实现低频要求。另一种采用共面介质微带型Sinuous天线实现多频点工作，满足宽波束圆极化特性要求。本文给出了相关的理论计算结果和部分测试结果，并对其可行性及其中可能存在的难点问题作了比较分析。相关结果表明，文中方案有很好的工程应用前景。关键词：宽波束圆极化天线TM：．高次模微带天线正弦天线微带介质天线Abstract11．1——————————————————————————————————————————一Asthedevelopm

3、entofsatellitepositioningsystems，moreresearchesonwide．beamcircularlypolarizationantennasaredone．ThemutualdegradationandshieldingeffectscouldnotbesolvedwellamongthecombinationofseveralantennawithkindsofantennaforGPS．Theproblemsaresolvedwiththeschemesintroducedinthispaper．Firstofall。baSictheori

4、esofformsofGPSantennaaregiven．Characteristicsofstructureandperformanceadvantagesofhigh-ordermodemicrostripantenna,microstripantennaandSinuousdielectricantennaarepresentedandanalyzed，andthensomestructureadvantagesareutilized，andsomenewstructuresareadvanced．Andme孤nime，withtheFEM，thoseantennasar

5、esimulated，andbetterresultsareobtained．Thehigh．ordermodeantennawasprocessed，andthetestresultsaccordingwiththesimulatiOllS．Secondly,recordingtotherequirementsofmulti—frequency,twokindsofantennacombinationsareintroduced，whichcouldreducethemutualdegradationandshieldingeffects．Oneiscomposedoftwoh

6、igh—ordermodemicrostripantennasandasimplefour-annspiralantenna,whichcouldsatisfywithdifferentradiationdemandsoftransmitterandreceiver．Anotherusedthecoplanarsinuousantennawhichcallachievegoodcircularpolarizationrequirementsonallthreefrequencies·Inthispaper,relevanttheoreticalcalculationandanal

7、ysisofresultsaregivensubsequently．Alsotwoschemesofmulti—frequencyantennasareadvancedandcomparedwitheachother．Itisavailableforthisdesignmethodtobeappliedinengineering．Keywords：widebeamcircularlypolarizedantennahigh‘ordermodemicrostripantennaSi