论文部分内容阅读
随着通信技术的发展,移动通信已经与人们生活息息相关。天线是通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接关系到整个系统的通信质量。单元天线往往由于增益有限,难以实现远距离信号覆盖,因此,人们在远距离通信中往往使用阵列天线。本文介绍了微带阵列天线在卫星导航系统以及蜂窝移动通信系统中的应用,并设计了两款导航阵列天线以及一款适用于蜂窝移动通信系统的微带阵列天线。本文主要做了五个方面的工作:(1)介绍了圆极化原理以及圆极化天线的设计方法。(2)卫星导航系统单元天线的设计。从卫星导航天线应具备的圆极化以及高增益特性入手,对一些性能较好的圆极化天线的结构和馈电方式进行了分析。本文设计了一款层叠贴片天线,并用高介电常数材料作为介质基板以减小天线尺寸。经HFSS仿真得出:在双频段,该天线均为右旋圆极化,法线方向轴比均小于1.5,增益可分别达4.6dB以上,驻波比分别小于1.4,单元天线尺寸为100×100×6mm3。(3)卫星导航系统天线阵列设计。介绍了线性阵列和平面阵列,并研究了馈电网络的结构。为了便于分析两种组阵方式的性能差异,将相同的天线单元以两种不同的方式,即:1×4线性阵列和2×2平面阵列方式进行组阵,通过HFSS仿真结果对比分析了这两种形式的阵列在辐射方向、轴比、S参数以及结构尺寸等方面的差异。(4)蜂窝移动通信系统单元天线的设计。结合蜂窝移动通信的多频段的要求,设计了一款适用于个人移动通信高频段的微带天线,HFSS软件仿真显示:在1700MHz-2700MHz频段中,该天线为定向天线,最大增益可达4.5dB,驻波比小于1.92。该天线可适用于DCS、 TD-SCDMA、 CDMA2000、 WCDMA、 WLAN、 WIFI等多个移动通信频段,符合现代通信中的多频段要求。(5)蜂窝移动通信系统阵列天线的设计。设计了一款1×4线性天线阵列,并在HFSS中仿真得出天线性能。最后,回顾了本文得出的主要结论,展望了后续可开展的工作。