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2.4.2微带天线的辐射参数 11
2.4.3微带天线的电路参数 12
2.4.4微带天线的 S参量 14
3.圆极化微带天线多频小型化技术 16
3.1微带天线圆极化技术 . 16
3.1.1概述 16
3.1.2新型圆极化微带天线 17
3.2微带天线小型化技术 . 19
3.2.1 天线加载 . 19
3.2.2 采用特殊材料基片 . 20
3.2.3 表面开槽(slot) 21
3.2.4 附加有源网络 . 21
3.2.5 采用特殊形式 . 21
3.3微带天线多频带技术 . 21
3.3.1多模技术 22
3.3.2 多片技术 . 22
4小型三频圆极化微带天线设计与实现 24
4.1概述 . 24
4.2小型三频圆极化微带天线的设计 . 25
4.2.1介质基片的选择 25
4.2.2 天线设计的总体结构 . 25
4.2.2 叠层贴片中单个贴片的设计 . 26
4.2.3 三频天线的总体设计 . 29
4.3天线实物制作 . 31
4.4小结 . 34
致谢. 35
参考文献 . 36
1绪论
1.1引言
一切无线电系统例如广播、通信、导航、雷达等，他们的系统最前端都是通过发
射和接收无线电波信号来进行工作的，而实现这一功能的设备就是天线，它将电
波信号转换成系统设备中所需的模拟和数字信号，实现了外界空间和无线设备之
间的“通信”。自无线电技术诞生后，天线技术的发展日趋成熟，对天线的技术
要求也越来越高，如在天线的小型化、高精度、低成本、多功能上提出了更多的
挑战。1953年德尚教授提出了微带微波天线的概念[1-5]
，到21世纪开始迅速发展
起来，如今，微带天线以其重量轻、体积小、低剖面、成本低、易于共形[6]
等优
点开始广泛应用，特别在无线通信设备中，因设备移动的特殊性，需要要求微带
天线在圆极化工作状态的同时兼顾小型化、易集成的特点。
对微带天线的研究主要集中在以下几个方面:
小型化:由于现代集成电路技术及其工艺的迅猛发展，电子产品变的越来越精巧
细致，而天线作为无线通信设备的终端，对其小型化的要求已是迫在眉睫。而在
许多特殊的应用场合，特别是航空航天卫星通信、移动通信以及本论文所要讨论
的引信等领域，由于其物理空间的限制都需要小型天线。
宽频带:微带天线的频带一般都比较窄，一般的微带行波天线的频带宽度可以达
到几十%，微带缝天线可以达到 1%(窄缝)~10%(宽缝)，而普通的微带贴片天线仅
为 0.6%一 3%[1]
。通过选择合适的基板、改变天线的形状、尺寸、采用各种馈电
技术、阻抗匹配技术等，可以有效展宽频带。
多频带:在许多应用中，人们希望工作于两人或者多个任意间隔的离散频段，以
实现更多的功能。GSM 等移动通讯系统终端就是一个典型的例子。
高增益:当工程师们尽力减小天线的尺寸的同时，天线的增益也随着尺寸的缩小
而降低。为了使得天线的增益能够保持在一定的水平，高增益的微带天线的设计
也是当前的一个重要研究课题。
随着全球定位系统的快速发展，微带天线在卫星通信和导航领域的需求也越来越
大。本文正是在这样的背景下展开的研究。将根据实际工程需要，设计出可用于
北斗卫星定位系统的多频小型圆极化微带天线。