一種帶寬展寬的小型化GPS天線

孫玉發，吳志鋒

(安徽大學 計算智能與信號處理教育部重點實驗室，安徽 合肥 230039)

broadband

隨著衛星通信的發展， 全球定位系統(global positioning system,簡稱GPS)天線得到廣泛關注.近年來寬頻帶和小型化天線普遍應用于GPS導航，小型化、寬帶化和圓極化等已成為GPS導航的研究方向.與非圓極化天線相比，圓極化天線的優點有：(1)能夠接收任意極化天線產生的輻射波；(2)在電子對抗、微波通信等領域有廣泛應用；(3)入射到對稱目標時，波的旋向會發生逆轉(即左旋變為右旋、右旋變為左旋)，因此能夠抑制雨霧干擾和抵抗多路徑反射.

天線小型化的方法有：加載短路探針、增加有效電流路徑、附加有源網絡、使用超材料電抗性阻抗表面(reactive impedance surface,簡稱RIS)結構等.采用在輻射貼片表面開槽[1-4]的方法，可延長貼片表面的有效電流路徑，縮小天線尺寸，但阻抗帶寬較窄.將超材料RIS結構與其他結構相結合[5-9]，可實現天線小型化，但天線的阻抗帶寬增加不明顯.文獻[10]通過在矩形環中加載諧振環來展寬天線的圓極化帶寬，同時采用寬帶巴倫饋電方式增加阻抗帶寬.文獻[11]，[12]分別使用微帶、共面波導的饋電方式給縫隙天線饋電，實現了寬帶圓極化，雖然帶寬很寬，但天線尺寸較大.

以上設計方法雖然一定程度上實現了天線的小型化和帶寬的展寬，但并沒有將小型化和帶寬展寬有效且合理地結合在一起.筆者針對此不足之處，提出一種新型的GPS天線設計方案.

1 天線結構

在原始天線[2]基礎上，在貼片和地板間增加……