基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度定位終端天線研究.pdf

1、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以在覆蓋范圍內(nèi)提供高精度、全天時的導(dǎo)航、定位及授時服務(wù)，在人類社會中正扮演越來越重要的角色。我國正在發(fā)展的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS)是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)核心供應(yīng)商之一。作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)射/接收單元，終端天線性能好壞直接影響系統(tǒng)整體性能。目前對衛(wèi)星終端天線的研究主要集中在多頻兼容、圓極化、頻帶展寬、小型化、仰角特性等領(lǐng)域，對于滿足高精度定位要求的終端天線很少涉及。而隨著科技的發(fā)展，各類需求使人們對終端天

2、線的定位精度要求大大提高，研究滿足高精度定位需求的北斗導(dǎo)航終端天線成為當(dāng)務(wù)之急。提高天線定位精度主要方法有設(shè)計高穩(wěn)定相位中心天線、抑制多徑干擾、提高低仰角增益、設(shè)置多個接收頻點等。
　　本文在總結(jié)國內(nèi)外高精度定位方面理論與技術(shù)實現(xiàn)手段基礎(chǔ)上，設(shè)計了多個系列基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度定位終端天線。研究內(nèi)容主要分為三部分:
　　第一部分設(shè)計了一種低背瓣斜梯式調(diào)諧臂及耳狀耦合圓環(huán)北斗雙頻微帶天線。該天線以正方形貼片為原型，加載有

3、斜梯式調(diào)諧臂和耳狀耦合圓環(huán)。斜梯式調(diào)諧臂用來調(diào)節(jié)單層貼片的雙模諧振，以實現(xiàn)北斗一代雙頻天線所要求的雙頻比，調(diào)諧臂的獨立調(diào)諧功能可大大降低單饋單層微帶天線雙頻調(diào)準(zhǔn)難度;耳狀耦合圓環(huán)使天線雙頻阻抗匹配效果更好，并增加了雙頻比可調(diào)范圍，拓寬了天線應(yīng)用的范圍。為進(jìn)一步提高天線定位精度，文中探討了純電抗性阻抗表面結(jié)構(gòu)及其在斜梯式調(diào)諧臂和耳狀耦合圓環(huán)雙頻微帶天線中的應(yīng)用。
　　第二部分設(shè)計了一種T型引流縫隙雙頻寬頻雙圓極化六邊形微帶天線。設(shè)計

4、過程中，對六邊形天線圓極化技術(shù)進(jìn)行了探討，并通過在六邊形對角內(nèi)切圓弧槽結(jié)構(gòu)、對邊內(nèi)切矩形槽結(jié)構(gòu)設(shè)計了兩款軸比性能良好的北斗發(fā)射、接收天線。接著通過類L型縫隙及類T型縫隙加載，進(jìn)一步優(yōu)化了接收天線的性能。最后將發(fā)射、接收天線疊層放置，通過偏心放置耦合饋電技術(shù)實現(xiàn)了雙頻雙圓極化疊層六邊形微帶天線，并對該天線的相位中心穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。
　　第三部分設(shè)計了一種低仰角高增益長袖衫型開口環(huán)多頻圓形微帶天線，兼容北斗B3、L和S頻段。天線以圓