GPS寬波束圓極化微帶天線單元及陣列天線研究.pdf

1、隨著衛(wèi)星導(dǎo)航、定位及通信系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)天線的覆蓋范圍提出了越來越高的要求，為了快速準(zhǔn)確地捕捉到微弱的衛(wèi)星信號(hào)，一般要求天線具有很寬的波瓣寬度并能保持一定的低仰角增益。如GPS的某些應(yīng)用中要求天線單元的波束覆蓋達(dá)到120°甚至更高，并且在頻帶范圍內(nèi)具有較好的圓極化特性。GPS衛(wèi)星接收機(jī)接收到的信號(hào)十分微弱，極易受到各種類型射頻干擾的影響。無論對(duì)于無意干擾還是人為干擾，GPS都很敏感，這使得GPS具有的精確程度成為了一定條件下的精確程度。如

2、何提升GPS的抗干擾能力成為一個(gè)迫切需要解決的重要問題。在眾多的抗干擾技術(shù)中，自適應(yīng)天線技術(shù)更具有潛力，然而，當(dāng)天線處于非理想狀態(tài)時(shí)，將使得自適應(yīng)算法的性能大大下降，甚至完全失效。針對(duì)上述情況，本文在 GPS寬波束圓極化微帶天線單元以及考慮互耦情況下的陣列天線設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究。主要內(nèi)容如下：
　　首先，微帶天線由于其剖面薄，體積小，重量輕，便于獲得圓極化，且易制成與衛(wèi)星等載體表面相共形的結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在許多實(shí)際應(yīng)用中常被采用

3、。根據(jù)對(duì)GPS天線寬波束圓極化的需求，設(shè)計(jì)了一種用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的微帶天線單元，使其具有較寬的波束寬度和較好的圓極化特性。提出了一種以簡(jiǎn)單方式展寬微帶天線波束的新方法，在結(jié)構(gòu)上，將接地板開槽的微帶天線放置在三維接地板結(jié)構(gòu)上，可以通過接地板的反射作用，在增大天線前后比的同時(shí)，很好地展寬了波束。三維接地板結(jié)構(gòu)展寬波束的方法研究較少，該天線應(yīng)用的方法與類似結(jié)構(gòu)的天線相比，接地板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、增益較高，而且易實(shí)現(xiàn)，天線的波束寬度、軸比帶寬

4、均可滿足寬波束圓極化GPS天線的性能要求。
　　其次，互耦是陣列天線固有的重要特性之一，是設(shè)計(jì)陣列天線時(shí)必須考慮的主要因素。自適應(yīng)天線由于采用陣列天線作為接收裝置，所以在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)不可避免地涉及到互耦方面的問題?；ヱ畈坏珜?duì)天線陣的增益、波束寬度等電參數(shù)有一定的影響,而且會(huì)改變陣列接收信號(hào)的幅度和相位，研究陣列天線中的單元互耦效應(yīng)，對(duì)于改善陣列天線接收性能是非常有意義的。最后，在分析比較了不同布陣方式的互耦效應(yīng)后，在合理布陣減小互