车载卫星通信与导航天线的研究

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在当前众多通讯技术中,卫星通信和卫星导航是近些年来研究的热门领域,得到快速的发展。而本文所研究的主要内容正是作为卫星通信系统和卫星导航系统的重要设备之一的天线—车载卫星通信天线和宽带卫星导航天线。其具体内容如下:车载卫星通信天线要求在上行频段1.970~2.000GHz、下行频段2.160~2.190GHz内驻波比小于2:1、轴比小于3dB、增益在10dBi以上的左旋圆极化天线。为满足指标要求,天线单元采用上下叠层结构,利用双峰谐振来拓展天线单元的阻抗和轴向轴比带宽。整个天线由四个天线阵元通过连续旋转技术组成,同时利用双T型一分四功分分器对天线各阵元按顺时针依次实现0°、90°、180°和270°的相位差激励。仿真和实测结果都表明采用该结构的天线能够很好的满足上述的技术指标。卫星导航天线正朝着多模多频方向发展,本文设计一款宽频带卫星导航天线,使其能够覆盖GPS、GLONASS、GALIEO和BD的若干导航频段。根据圆极化波形成条件,采用弯折单极子作为辐射单元能够获得较宽的阻抗带宽和良好的水平线极化波,通过设计威尔金森功分器、90°宽带移相器、180°宽带移相器构成一个分四功分网络,该网络具备良好的等幅带宽和相位按逆时针依次相差0°、90°、180°和270°的相位带宽。将该网络与四个弯折单极子相连进行一体化仿真分析,结果表明该天线能够在1.1GHz~1.7GHz内实现驻波比小于2:1,轴比小于3dB,同时在该频段内都具有良好的宽波束特性,能够很好的满足卫星导航天线的要求。
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