一種可用于北斗衛星信號接收的微帶天線設計

摘要：基于微帶天線技術提出一種應用于北斗導航系統的新型天線設計。該天線采用FR?4襯底上的彎曲微帶和含有通孔的微帶貼片實現。天線的小型化設計可使其更好地應用于北斗導航之中。與此同時，與常規的天線相比，該天線擁有更好的反射系數。實驗結果表明，這里設計的天線非常適用于北斗導航系統，進而可應用于車輛導航系統之中。

關鍵詞：北斗導航系統； 微帶天線； 天線設計； 衛星信號接收

中圖分類號： TN965+.2?34； TP751 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）07?0058?03

0 引 言

中國的北斗導航系統正在迅速的發展，并將廣泛應用于諸多領域中。北斗導航系統的民用信號頻率（L1）為（1 575.42±10） MHz。為了良好地接收北斗系統的信號，衛星信號的接收天線性能至關重要。天線的性能受多種因素的制約，例如天線的尺寸，多徑效應，帶寬和反射系數（S11）等等。其中，反射系數和帶寬是關鍵性因素。圓極化（Circular Polarization，CP）微帶天線廣泛應用于無線局域網絡（Wireless Local Area Networks， WLAN），全球定位系統（Global Positioning System， GPS），移動衛星，無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）等領域[1]。憑借著小尺寸、高性能的優勢，微帶天線亦將在北斗導航系統中得到廣泛應用。

現有的天線設計技術包括陣列天線[2]、螺旋天線[3]和短路環形貼片（Shorted Annular Patch，SAP）天線[4]。雖然大多數現有的解決方案可以提供期望的輻射特性，但是尺寸和重量方面的劣勢導致它們在很多的實際應用中不具有可行性。文獻[5]提出了一種使用三角形貼片的雙頻帶天線設計，該設計在三角形貼片的兩個角上添加了額外的臂長。其設計的小尺寸天線可以覆蓋高頻頻帶，通過在主體上添加額外的諧振元件，亦可以覆蓋到低頻頻段。……