基于部分耦合的圓極化陣列天線設計.pdf

1、隨著北斗導航定位技術的發(fā)展，寬頻帶和小型化的天線技術成為人們關注的焦點。研究圓極化天線，特別是寬頻帶、低剖面、小型化天線具有重要意義。本文結合科研課題，圍繞當前導航系統(tǒng)的發(fā)展需求，以天線寬頻帶、小型化及陣列設計為目標，對寬帶圓極化貼片天線、高介電常數(shù)材料小型圓極化天線及基于部分耦合的圓極化陣列天線展開了研究工作。
　　作者的主要工作可概括為以下方面：
　　1.針對實際工程需求，設計了一副北斗B3頻段的圓極化貼片天線。天線采用

2、雙層介質(zhì)結構，尺寸為60mm60×mm5×mm，通過在饋電探針處引入容性微帶，抵消了長饋電探針的電感效應，改善了天線的阻抗特性，使得天線的3dB軸比帶寬與阻抗帶寬良好重疊。仿真和測試結果表明該天線3dB軸比帶寬20MHz，工作頻段的中心頻點處增益達到4.2dBi，具有良好的半球覆蓋特性。
　　2.為了實現(xiàn)天線的小型化，對高介電常數(shù)材料圓極化天線進行了研究，使用介電常數(shù)為37.5的陶瓷設計了兩副圓極化微帶天線。其中常規(guī)微帶切角陶瓷天

3、線相對上述FR4介質(zhì)天線尺寸降低60％，實現(xiàn)3dB軸比帶寬3MHz，中心頻點軸比為2.2dB。另一副陶瓷天線通過在前者輻射貼片周圍增加的四個旋轉寄生單元，提高了天線的3dB軸比帶寬。仿真和測試結果表明該天線3dB軸比帶寬6MHz，中心頻點處軸比1.7dB。
　　3.基于單元間的部分耦合效應設計了一副2×2的陣列天線。陶瓷天線單元尺寸為0.076λ0×0.076λ0×0.021λ0?，陣元間距00.17λ0，四元陣總尺寸為0.245