最新gps小型化天線設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-30 03:39本頁面
【正文】 (2)對于 B 型：|Δs/ S| Q0 = 1式中 Δs為天線簡并單元，S 為原矩形貼片部分，Q0為天線品質(zhì)因數(shù)。由于矩形微帶天線屬于一個(gè)開路λ/2線性諧振器，所以它可由下式求出：Q0=β/2а。 GPS小型化天線的仿真及優(yōu)化根據(jù)天線的計(jì)算公式進(jìn)行理論計(jì)算，計(jì)算出天線的尺寸、材料等。如表41所示是仿真的天線參數(shù)表表41 仿真的天線參數(shù)表材料長度寬度高度方形貼片Global38mm38mm0mm介質(zhì)基片Al2_03_ceramic45mm45mm3mm接地板Global90mm90mm0mm切角探針/饋點(diǎn)copper坐標(biāo)(0,8,0)半徑由于方形貼片的長度、切角的大小和饋電的位置都會影響天線的技術(shù)指標(biāo)，所以通過調(diào)節(jié)貼片的大小、切角的大小和饋電點(diǎn)的位置對天線的仿真進(jìn)行優(yōu)化。如表4所示是優(yōu)化的天線參數(shù)表表42 優(yōu)化的天線參數(shù)表材料長度寬度高度方形貼片Global0mm介質(zhì)基片Al2_03_ceramic45mm45mm3mm接地板Global90mm90mm0mm切角2mm探針/饋點(diǎn)copper坐標(biāo)(0,8,0)半徑如圖42是GPS小型化天線的仿真的模型。如圖43是GPS小型化天線的反射損耗曲線(S11參數(shù)圖)，由反射損耗圖中可以看出最小值的坐標(biāo)(，)，微帶天線的帶寬較窄，大概在10MHz左右。如圖45是天線的軸比圖即軸比隨θ角變化的曲線，可以看出theta在正負(fù)60度的范圍內(nèi)均可以實(shí)現(xiàn)圓極化。如圖44天線的輻射方向圖增益。圖42 GPS小型化天線的模型圖43 GPS小型化天線反射損耗圖44 GPS小型化天線增益圖45 GPS小型化天線軸比 實(shí)物測試 GPS小型化天線的實(shí)物如圖46所示。圖46 天線實(shí)物 天線的實(shí)物測試結(jié)果S11參數(shù)的測試如圖47所示。圖47 S參數(shù)圖從圖47中可以看出加工出來的天線的中心頻率發(fā)生了偏離，比要求的中心頻率小了，這可能是天線的實(shí)際加工中，對天線的尺寸，尤其是貼片尺寸的加工不夠精確，導(dǎo)致天線貼片的實(shí)際尺寸大了，致使加工出來的天線的中心頻率出現(xiàn)了偏差。從S參數(shù)圖看天線的帶寬完全達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。五 總結(jié)與展望在無線通信系統(tǒng)中，由于無線通信的發(fā)展需要，特別是隨著GPS系統(tǒng)越來越多的在民用移動設(shè)施中的應(yīng)用，天線的小型化、圓極化以及多頻段已經(jīng)成為主要的研究方向，其應(yīng)用前景也非常地廣闊。于此同時(shí)，天線是整個(gè)系統(tǒng)中非常重要地器件，天線性能地優(yōu)劣會直接影響通信系統(tǒng)的指標(biāo)。因此，天線與系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)也是目前無線通信中的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。小型化、內(nèi)置化、多頻段、智能化成為小型化天線的發(fā)展趨勢，并且一個(gè)好的天線在滿足自身指標(biāo)的同時(shí)，還需要周圍的系統(tǒng)環(huán)境有好的兼容性。本論文針對當(dāng)前GPS系統(tǒng)天線、移動通訊終端天線的需求，設(shè)計(jì)出符合性能指標(biāo)要求的微帶貼片天線。盡管本文對應(yīng)用于GPS系統(tǒng)的天線進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，但出于論文時(shí)間和作者水平的限制有許多工作尚需進(jìn)一步完善。由于天線的制作以及實(shí)測條件的不足，給天線的實(shí)測數(shù)據(jù)帶來了一定的影響，所設(shè)計(jì)出天線的某些性能還有待改進(jìn)，今后本論文主要工作方向?yàn)椋簩τ谖炀€，可以多采用幾種小型化技術(shù)，進(jìn)一步減小其體積，同時(shí)不提高天線的成本。進(jìn)一步改善其圓極化帶寬，加寬方向圖的輻射波束。除此之外，饋電點(diǎn)位置也應(yīng)該進(jìn)一步優(yōu)化，是其低頻能實(shí)現(xiàn)好的圓極化性能。GPS在未來的應(yīng)用將有無限廣闊的前景，由于應(yīng)用的需要，其天線在許多方面還得進(jìn)一步的發(fā)展，如微帶天線的介質(zhì)材料的更新、分形技術(shù)、光子帶隙等新型技術(shù)的應(yīng)用等。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.[2] ..Kraus，R..J..Marherfka著，章文勛譯..天線[M].北京：電子工業(yè)出版，2005.[3] 葉云裳，[J].中國空間科學(xué)技術(shù),2001，(3)：1123.[4] 薛虞鋒，[J].電波科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，17(4)：331336.[5] [M].西安：西安電子科技出版社，1991.[6] 沈亮，[J].無線通信技術(shù)，2007，16(2)：2931.[7] David Antennas[J].Proceedings of the ,(1):7991.[8] microstrip antennas and microstrip phased arrays[J].IEEE Antennas and ,(1):7478.[9] 王增和，盧春蘭，[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[10] [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1994.[11] 謝處方，[M].北京：高等教育出版社，1979.[12] 周朝棟，元坤，[M].西安：西安電子科技出版社，1999.[13] 張鈞，劉克誠，[M].北京：國防工業(yè)出版社，1988.[14] [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1991.[15] 周朝棟，王元坤，[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1994.[16] 薛虞鋒，[J].電波科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，17(4)：331336.[17] 陳允芳，衛(wèi)星測控手冊[M].北京：科學(xué)出版社，1993.[18] 周朝棟，王元坤，[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1994.[19] [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2010.[20] 王斌，曲新波，[J].軍事通信技術(shù)，2006，27(4)：5861.[21] [J].巖林師范人學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 11(4)：2325.
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