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伴随着全球性卫星导航系统的快速发展,导航定位等设备在日常生活中越来越普遍,而测量型天线作为其中不可或缺的一部分,也成为在此领域的各位专家学者的研究热点。如何提高这种测量型天线的辐射效率、圆极化特性、精准度及滚降系数是改善此类天线性能的重中之重,而这就是本文将要重点设计和研究的内容。基于测量型天线在北斗导航系统(BDS)中的应用和发展,在研习了关于微带缝隙天线的基本理论和国内外文献著作之后,本文对宽带圆极化微带缝隙螺旋天线进行了较深入的探索。为保证天线的结构简单、插损小、易加工,并使它在设计频带(1.2GHz-1.6GHz)范围内满足S11小于-10dB,主方向最大增益大于6dBi,轴比小于3dB,相位中心偏差小于2mm,滚降系数大于9dB等要求,本论文提出并仿真设计了三款皆可应用于北斗导航系统,具有轴对称结构的平面缝隙螺旋天线,它们都主要由蚀刻有多条缝隙槽线的介质基板和反射地板这两部分组成。都采用串行行波微带线馈电电路,主要通过改变天线螺旋缝隙臂的数量、形态,以及在介质基板周边开孔的方式,来优化天线的主方向增益、轴比、相位中心稳定度等特性。首先,本文结合实际,利用ANSYS HFSS高频电磁仿真软件进行仿真,通过分析介质基板、反射地板、串馈网络及螺旋缝隙等参数,设计了一款八臂平面似阿基米德缝隙螺旋天线。工作原理为:天线将同轴馈线传输给介质基板下部环形串馈网络的电磁波,经由介质板耦合,通过上表面蚀刻的八条轴对称,且形似阿基米德螺旋的缝隙槽线,改变了电流流向,加上地板的反射,向上半空间辐射能量,实现右旋圆极化波;观测了该天线仿真及实物的各项指标,发现轴比及相位中心稳定度还有待改进,于是将八条臂改为十四条臂的似阿基米德缝隙螺旋天线(不改变其他参数),相关性能得到一定程度的提升;最后,在前两款天线的基础上,借鉴“风火轮”技术,又创新设计了一款的十四臂渐变式平面缝隙螺旋天线,此天线通过从臂中间延伸出来一定形状的槽线与前臂相接,相邻两臂之间构成一个梯形框,可理解为每条臂被拆分为两至三条臂,并在介质板周边开两圈交叉的金属通孔,从而达到展宽带宽,进一步改善天线相位中心稳定度与天线滚降系数等特性的目的。在完成仿真并作出实物后,将三个天线的各个指标结果进行研究对比,总结整理发现,这几款天线完全可以应用于测量型卫星导航领域,且具有广阔的研究价值与市场前景。