【正文】 中我們已經(jīng)假定兩縫隙的磁流是相等的，故我們 可以通過求出縫隙陣在半球面的總輻射功率 rP ，然后除以 2，就得到陣中每個縫隙的總輻射功率，從而求出每個縫隙的總輻射電導(dǎo) G 為 2r/V2PG? (27) 由圖 25 所示的等效電路，利用傳輸線公式可以立刻求得微帶天線的輸入導(dǎo)納。容性電納的出現(xiàn)，其物理解釋為開口處出現(xiàn)邊緣電荷，等效為電容加大。為此我們需要求出縫隙的輻射導(dǎo)納，然后用傳輸 線公式進(jìn)行變換即可。等效電路與圖 26(a)的不同之處是： (1)它在微帶片開口端之間饋電，激勵源離始端距離 1X ； (2)探針本身要引入感抗，用 pY 表示?？p上等效磁流密度為 mJ = y2U/h (21) U 為傳輸線開口端電壓。 圖 24 傳輸線法理論 模型 (2)傳輸線的兩個開口端 (始端和末端 )等效為兩個輻射縫隙，長為 W，寬為 h，縫隙場強即為傳輸線開口端場強。 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 6 本論文才用傳輸線理論 模型 來分析方形 微帶貼片天線。所以 ，兩路端的水平分量可以等效為無限大平面上同相激勵的兩個縫隙，縫 的電場方向與長邊垂直，并沿長邊 W均勻分布。 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 5 圖 22 微帶 貼片 天線輻射 電場結(jié)構(gòu) 根據(jù)微帶傳輸線理論，由于基片厚度 h ? ，場沿 h方向均勻分布。 表 21 幾種類型天線的性能比較 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 4 類型 微帶 貼片 天線 縫隙天線 空腔襯底印制 天 線 印制偶極子天線 剖面 薄 不太薄 厚 薄 制作 很 容易 較 容易 團準(zhǔn) 較 容易 極化 線極化或圓 極 化 線極化 線極化或園極化 線極化 雙頻工作 可 以 不可 以 不可 以 不可 以 形狀 任意形狀 矩形 任意形狀 矩形或三角形 雜散輻射 有 有 沒有 有 帶寬 1%5% 1%2% 10% 10% 輻射 機制 微帶 貼片 天線是在微帶諧振器理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 (2)從天線的效率看，貼片天線 效率較低 ，因為 損耗較大， 可以把貼片天線看做 微帶電路在匹配負(fù)載上有較大的損耗 。 圖 21 貼片天線的基本 結(jié)構(gòu) 微帶天線的 特 點 微帶 貼片 天線 工作頻率一般 在 1～ 50GHz，在現(xiàn)代通信 ，尤其是個人通信中 ， 微帶 貼片 天線廣泛地 工作 于 100MHz 到 50GHz 的頻率范圍 [9]。 饋電原理 一般 是 利用微帶線或同軸線等饋線 進(jìn)行 饋電，在導(dǎo)體貼片與接地板之間激勵 起射頻電磁場， 從而 通過貼片四周與接地板間的縫隙向外輻射。 最后 ， 根據(jù) 天線的參數(shù)公式計算出天線的參數(shù)，利用 HFSS 軟件進(jìn)行仿真，根據(jù)天 線的性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。但是相對成本很高，在國內(nèi)還不是很 普及。 微帶天線由此開始快速的發(fā)展起來，尤其是 70 年代 ，在此期間是 微帶天線取得突破性進(jìn)展的時期。 所以 ，在 綜合 的前提下，本文 側(cè)重 對 于 GPS 微帶天線的 結(jié)構(gòu) 及其性能 進(jìn)行研究和 比較 ， 重 點 研究微帶 貼片 天線的圓極化 及 小型化 ，使其能更好的滿足需求的性能指標(biāo) [4]。 天線的通信也是從簡單到復(fù)雜的漸進(jìn)的過程， 從 單一點 對點通信到現(xiàn)在覆蓋全球的衛(wèi)星通信系統(tǒng)， GPS 天線 毋庸置疑的扮演著 最 底層 、 最基本、 最前端的角色， 其作用 與 優(yōu)勢越來越明顯使得 它在 日常 生活中 地位 與日俱增，如今已成為現(xiàn)代文明不可缺少的 組成部分 [12]。 綜述了 GPS微帶 天線 (貼片 天線 )的已有進(jìn)展，以及圓極化和小型化在當(dāng)中的應(yīng)用。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目 ： GPS 小型化天線設(shè)計 系 部 電子信息工程學(xué)院 學(xué)科門類 工 學(xué) 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 2021年 5月 12日 裝 訂 線 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) I GPS 小型化天線設(shè)計 摘 要 隨著 當(dāng)今世界 科技和 全球 定位系統(tǒng) (GPS)的 不斷的 快速 發(fā)展， 尤其 是 在導(dǎo)航 、 定位中的應(yīng)用 ，使得 人 對 GPS 天線 的定位和可靠性 需求 也 隨之提高 ， 不僅 僅 需要 GPS 天線 實現(xiàn)圓極化 ， 而且 對 GPS 天線的 便攜性、體積、 及與系統(tǒng)集成度方面的 需 求也 越來越高 ，特別是在 小型化的研究上。 關(guān)鍵詞： GPS 微帶 貼片 天線 圓極化 小型化 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) II ABSTRACT With the rapid development of the Global Position System in the world,particularly in the mobile phone business,higher and higher performance has been put forward,not only circular polarization,but also their appearance and system integration requirements,especially in the research on addition,low cost is the key whether it can be applied this thesis,some new designs and researches have been done towards these demands in the basis of original detailed processes of designs and experimental results are survey of the previous progress in GPS antenna(microstrip antenna),circular polarization and miniaturization apply in the antennas. Key words: GPS Microstrip Patch Antenna The Circular Polarization Miniaturization 合肥師范學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) III 目 錄 一 緒論 .......................................................................................... 1 引言 ............................................................................................ 1 GPS 天線的研究現(xiàn)狀 .................................................................. 1 本文進(jìn)度安排 ............................................................................. 2 二 基本理論 ................................................................................. 3 結(jié)構(gòu)與分類 ................................................................................. 3 微帶天線的特點 ...................................