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小型化的宽带GPS天线.pdf

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简介:
本文档探讨了一种新型的小型化宽带GPS天线的设计与实现,详细分析了其工作原理、性能指标以及实际应用前景。 这篇论文主要探讨了一种改进的微带天线设计,旨在提升GPS天线的带宽性能并减小其尺寸以适应现代卫星通信和导航系统的需求。 文中提到: - GPS定位系统:全球定位系统(GPS)是一种基于卫星导航的定位技术,在交通、测绘及军事等领域得到广泛应用。 - 系统开发:论文中提及的设计是GPS接收机硬件的重要组成部分,属于整个系统的开发工作之一。 - 参考文献:该文可能引用了相关领域的研究文献来支持其设计方案和技术依据。 - 专业指导:这可能是针对电子工程或通信技术领域的一份指导性文档,提供了天线设计的理论和实践知识。 论文内容概述如下: 文章介绍了一种创新性的微带天线设计方法。通过结合垂直正交的I型超材料单元以及四个寄生开口谐振环,并且在地板中嵌入缺陷结构的设计理念,实现了带宽拓宽与小型化的目标。这种设计方案能够有效改善微带天线的工作性能,同时显著减小其物理尺寸。相较于传统的微带天线设计而言,新方案使得辐射贴片面积减少了45.4%,阻抗带宽增加了46%,并且保持了良好的增益表现。实际测试结果与仿真数据一致,验证了设计方案的有效性。 论文中涉及的详细知识点包括: 1. 微带天线:这是一种常见的平面型天线结构,由导电贴片和接地平面组成,适用于频率较高的无线通信系统。 2. 圆极化:文中提到的新设计能够实现圆极化功能,即可以接收或发射旋转电磁波。这对于GPS系统的信号稳定性和抗干扰能力具有重要作用。 3. 超材料:超材料是一种拥有自然界中不存在的电磁特性的复合材料,能调控电磁波传播特性,在该论文中被用来增强天线带宽性能。 4. 开口谐振环:这是一种微带天线上常见的结构设计,通过调整其尺寸和形状可以改变天线频率响应特征。 5. 缺陷地面结构:在地面上嵌入特定的缺陷能够影响电磁场分布并优化相关参数值。 6. 带宽拓宽:增加工作频段范围意味着天线可以在更广泛的频率区间内正常运作,这对于多频段应用如GPS来说非常重要。 7. 小型化:随着电子设备向微型化的趋势发展,设计出体积小巧的天线变得越来越重要。这不仅有助于节省空间而且便于集成到各种移动装置当中。 综上所述,本段落提出的设计方法显著优化了GPS天线性能,并满足现代卫星通信系统对宽频带和小型化的需求。这对从事电子工程及通讯技术研究的专业人士来说具有重要的参考价值,推动相关领域技术创新与进步。

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客服
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  • GPS线.pdf
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    本文档探讨了一种新型的小型化宽带GPS天线的设计与实现,详细分析了其工作原理、性能指标以及实际应用前景。 这篇论文主要探讨了一种改进的微带天线设计,旨在提升GPS天线的带宽性能并减小其尺寸以适应现代卫星通信和导航系统的需求。 文中提到: - GPS定位系统:全球定位系统(GPS)是一种基于卫星导航的定位技术,在交通、测绘及军事等领域得到广泛应用。 - 系统开发:论文中提及的设计是GPS接收机硬件的重要组成部分,属于整个系统的开发工作之一。 - 参考文献:该文可能引用了相关领域的研究文献来支持其设计方案和技术依据。 - 专业指导:这可能是针对电子工程或通信技术领域的一份指导性文档,提供了天线设计的理论和实践知识。 论文内容概述如下: 文章介绍了一种创新性的微带天线设计方法。通过结合垂直正交的I型超材料单元以及四个寄生开口谐振环,并且在地板中嵌入缺陷结构的设计理念,实现了带宽拓宽与小型化的目标。这种设计方案能够有效改善微带天线的工作性能,同时显著减小其物理尺寸。相较于传统的微带天线设计而言,新方案使得辐射贴片面积减少了45.4%,阻抗带宽增加了46%,并且保持了良好的增益表现。实际测试结果与仿真数据一致,验证了设计方案的有效性。 论文中涉及的详细知识点包括: 1. 微带天线:这是一种常见的平面型天线结构,由导电贴片和接地平面组成,适用于频率较高的无线通信系统。 2. 圆极化:文中提到的新设计能够实现圆极化功能,即可以接收或发射旋转电磁波。这对于GPS系统的信号稳定性和抗干扰能力具有重要作用。 3. 超材料:超材料是一种拥有自然界中不存在的电磁特性的复合材料,能调控电磁波传播特性,在该论文中被用来增强天线带宽性能。 4. 开口谐振环:这是一种微带天线上常见的结构设计,通过调整其尺寸和形状可以改变天线频率响应特征。 5. 缺陷地面结构:在地面上嵌入特定的缺陷能够影响电磁场分布并优化相关参数值。 6. 带宽拓宽:增加工作频段范围意味着天线可以在更广泛的频率区间内正常运作,这对于多频段应用如GPS来说非常重要。 7. 小型化:随着电子设备向微型化的趋势发展,设计出体积小巧的天线变得越来越重要。这不仅有助于节省空间而且便于集成到各种移动装置当中。 综上所述,本段落提出的设计方法显著优化了GPS天线性能,并满足现代卫星通信系统对宽频带和小型化的需求。这对从事电子工程及通讯技术研究的专业人士来说具有重要的参考价值,推动相关领域技术创新与进步。
  • 多频微线设计
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    本项目致力于开发一款适用于多种通信系统的宽带多频微带天线。通过优化结构和材料选择,旨在实现高效、紧凑的设计方案以适应小型电子设备的需求。 本段落基于对微带天线多频带技术、小型化技术和宽频带技术的深入探讨与分析,在某一引信项目的工程要求下,利用Zeland公司的E3D电磁仿真软件进行设计工作。从最基本的圆形微带贴片天线开始,经过C形开槽圆形双频微带贴片天线的设计过程,最终开发出符合项目需求的加载电阻C形开槽圆环形双频微带贴片天线。 在此基础上,根据双频天线设计理念,进一步设计了加载电阻双C形开槽圆环形三频天线。该双频天线能够在中心频率分别为1.49GHz和1.92GHz的两个频段上同时工作;而三频天线则能在三个不同中心频率(分别是1.40GHz、1.83GHz以及1.98GHz)的频带中运行,每个频带的相对带宽在2.2%至5%之间。这一设计非常适合于多频和跳频工作模式的应用场景。 此外,所开发的天线能够同时支持多个或单一特定频率的工作需求,这有助于增强系统的抗干扰性能。
  • Vivaldi线
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    本文介绍了Vivaldi天线的一种新型宽带模型,通过优化设计参数以扩展工作频段和提高辐射效率。 10倍频Vivaldi天线:作为一种行波天线,Vivaldi天线具有端射辐射、工作频带宽、剖面低等特点。
  • 双馈U形槽圆极贴片线
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    本设计介绍一种创新的小型双馈宽带U形槽圆极化贴片天线。通过优化结构和引入独特的U形槽设计,显著提升了天线的工作带宽及性能,适用于多种无线通信场景。 本段落提出了一种小型宽带圆极化U形缝隙贴片天线,并采用了双馈设计。在传统的单馈方形U形缝隙贴片天线上添加了一个高介电常数的基板,通过在垂直缝隙附近引入一个额外的馈电探针来激发两个紧密相邻的串联共振频率。研究发现这两个谐振频率可以独立调节,且通过调整两个馈电端口之间的非正交相位差,可以使U形槽相对于贴片的方向发生变化,并实现宽带圆极化效果。实验结果显示,在重叠带宽内VSWR小于1.5和AR小于3 dB的性能超过了20%,并且天线的整体尺寸较小,仅为0.3 * 0.3 * 0.068个波长,其中波长为工作频段中心频率对应的自由空间波长。
  • 77GHzVivaldi线
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    本研究提出了一种适用于77 GHz频段的宽带Vivaldi天线模型,旨在提升汽车雷达系统的性能与可靠性。该模型采用创新结构设计,在保证低损耗的同时实现了宽频带操作,并通过仿真验证了其有效性。 77GHz超宽带Vivaldi天线模型77GHz超宽带Vivaldi天线模型77GHz超宽带Vivaldi天线模型
  • 一款新圆极线设计
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    本项目专注于设计并优化了一款新型宽带圆极化微带天线,旨在提高无线通信系统的性能和效率。该天线具备宽频带、高效辐射等特点,适用于多种移动通讯设备及卫星导航系统。 微带天线的基片厚度通常远小于工作波长,因此实现了小型化设计。相比普通微波天线,微带天线具有剖面薄、体积小、重量轻以及易于共形的特点,并且容易获得圆极化特性。然而,其频带较窄并且性能会受到基板材料的影响。 为了拓宽微带天线的频率范围,目前有以下几种方法: 1. 降低等效谐振电路的Q值,例如通过增加基片厚度或减小相对介电常数; 2. 修改等效电路设计:添加寄生贴片、采用电磁耦合馈电等方式; 3. 添加阻抗匹配网络以优化性能; 4. 其他方法包括改变贴片形状、加入变容管以及利用行波阵列或者对数周期结构。 其中,第一种方式相对简单易行。然而,在参数超出一定范围时会激发高阶模式,导致天线方向图劣化并增加辐射损耗。
  • 如何计算线及扩展微线
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    本文探讨了天线带宽的基本计算方法,并介绍了几种有效的技术手段来扩展微带天线的带宽,旨在为无线通信系统的设计提供理论支持和实践指导。 本段落介绍了天线带宽的定义,并推导了天线阻抗相对带宽的一般式,特别强调了微带天线的带宽特性。
  • 一种新波束圆极线
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    本发明介绍了一种具有宽波束特性和圆极化性能的微带天线设计,适用于无线通信中的多种应用场景。 本段落提出了一种应用于卫星定位系统的微带天线设计,该设计具备宽广的波束宽度以及优良的圆极化性能。通过在接地板上进行开槽处理,并结合角锥喇叭结构的应用,实现了特定几何扰动以达到圆极化的效果;同时,在角锥喇叭之上设置具有开槽接地板的微带天线,有效扩展了波束范围。 仿真结果显示,该设计方案使得E面和H面上均形成了宽广的辐射波束:其中E面波束宽度超过123°, H面则大于136°;并且在整个工作频率范围内保持良好的圆极化特性。
  • L频段圆极贴片线
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    本设计介绍了一种宽带宽、L频段工作的圆极化贴片天线。其独特结构保证了高效的圆极化性能和广泛的带宽范围,适用于卫星通信等需要高性能圆极化天线的场景。 圆极化全向天线因其优异的性能特点,在现代无线应用领域越来越受到重视。本段落提出了一种适用于L频段、具有宽轴比带宽特性的微波贴片天线设计,该天线由上下两层介质构成,下层通过微带馈线耦合进行供电,并在接地板上蚀刻十字交叉缝隙以促进圆极化并优化顶层贴片的耦合效果。根据实验结果,在3dB轴比范围内(1.023~1.060GHz),该天线表现出色,其增益值高于5.68dBi,并且在中心频率点(1.04 GHz)时前后瓣比超过20dB。