圓極化織物微帶GPS天線的研制及其小型化研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文論文題目圓極化織物微帶GPS天線的研制及其小型化研究研究生姓名徐思聰指導(dǎo)教師姓名王國和專業(yè)名稱紡織材料與紡織品設(shè)計研究方向紡織產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)論文提交日期2013年3月圓極化織物微帶GPS天線的研制及其小型化研究中文摘要I圓極化織物微帶GPS天線的研制及其小型化研究中文摘要圓極化織物微帶GPS天線是一類可應(yīng)用于GPS定位搜索的功能性紡織品。本文通過HFSS軟件研究導(dǎo)電層對圓極化織物微帶GPS天線性能的影響，在探究GPS天線圓極

2、化性能最佳的織物規(guī)格的基礎(chǔ)上，并探索其小型化。通過測定織物的介質(zhì)常數(shù)、厚度及正切角損耗值研究一體化織物微帶GPS天線的HFSS仿真，并結(jié)合紡織工藝，針對輻射層和接地板的銅絲密度、粗細(xì)及其排列方式，研制16只織物天線，研究導(dǎo)電層對圓極化織物GPS天線性能的影響。結(jié)果表明：（1）輻射層的經(jīng)向銅絲密度越大，天線的反射性能和方向性越好；緯向銅絲密度越大，其諧振頻率越小，方向性越好且方向性系數(shù)有無限靠近某一定值的趨勢；緯紗排列方式對其性能的影響較

3、?。唬?）輻射層和接地板的緯向銅絲越粗，諧振頻率越小，且方向性也越好；與接地板相比，輻射層的緯向銅絲粗細(xì)對諧振頻率和方向性的影響較大。基于Smith圓圖形成的原理，研究了織物GPS天線的圓極化，優(yōu)化出圓極化性能最佳的導(dǎo)電層規(guī)格。針對6款不同導(dǎo)電層規(guī)格的織物GPS天線進(jìn)行調(diào)試，在滿足中心頻率1.575GHz和阻抗匹配值50?的條件下，圓極化性能最佳的導(dǎo)電層規(guī)格為：輻射層由?0.2mm的銅絲組成，經(jīng)緯密均為600根10cm，緯紗排列方式為滌

4、銅滌銅循環(huán)交織。經(jīng)測試，10dB的帶寬為4.83%，回波損耗為13.51dB，增益值為1.59dBi，效率為23.96%，軸比為2.58，GPS性能良好。在實(shí)現(xiàn)GPS圓極化的基礎(chǔ)上研究其小型化。以切槽為手段，通過HFSS仿真，采用同軸饋電方式設(shè)計并調(diào)試出圓極化織物GPS小型化天線，其尺寸小約24%。表明通過開槽的方法可增加電流的有效路徑使其降頻，在縮小尺寸的同時滿足GPS天線的功能要求。關(guān)鍵詞：織物天線；GPS天線；諧振頻率；圓極化；小