多模導(dǎo)航接收機(jī)射頻前端器件的設(shè)計(jì).pdf

1、目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有GPS(Global Position System)、GLONASS(Global Navigation Satellite System)、GALILEO和中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。每個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星在空間的分布是有限的，所提供的衛(wèi)星定位服務(wù)的精確度、可靠性和可用性也是有限的，因此，為實(shí)現(xiàn)接收機(jī)快速、連續(xù)、高精確定位，多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組合而成的多模導(dǎo)航系統(tǒng)是未來的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。濾波器和天線是導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件

2、，其性能好壞對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的整體性能起著至關(guān)重要的作用，因此，研究應(yīng)用于多模導(dǎo)航系統(tǒng)的濾波器和天線具有實(shí)際意義。本文的任務(wù)就是研制應(yīng)用于多模導(dǎo)航系統(tǒng)的濾波器和天線。
　　應(yīng)用于多模導(dǎo)航接收系統(tǒng)的濾波器應(yīng)具有帶內(nèi)衰減小，帶外能量快速衰減的特性。為了達(dá)到這些指標(biāo)要求，本文對(duì)引入傳輸零點(diǎn)的理論進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款北斗(B1)濾波器和一款北斗(B2)/GPS(L1、L2、L5)雙通帶濾波器。根據(jù)二分之一波長(zhǎng)開口環(huán)理論以及四分之一

3、波長(zhǎng)開路微帶線理論，設(shè)計(jì)出了應(yīng)用于北斗(B1)的帶通濾波器以及北斗(B2)/GPS(L1、L2、L5)的雙通帶濾波器。另外，在二分之一波長(zhǎng)開口環(huán)理論的基礎(chǔ)上，利用開口相互靠近的結(jié)構(gòu)引入了兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，大大地提高了濾波器的頻率選擇性能。
　　多模導(dǎo)航系統(tǒng)中的天線應(yīng)具有寬頻帶、圓極化和小型化等特點(diǎn)。為了達(dá)到這些設(shè)計(jì)要求，本文對(duì)天線的寬頻帶、圓極化和小型化技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款覆蓋北斗(B1)頻段的小型圓極化天線和一款覆

4、蓋北斗（B2)，GPS(L1、L2、L5)，GALILEO(E5a、E5b、E6)，GLONASS(L1、L2)頻段的寬帶圓極化天線。本文采用同軸饋電的微帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小型圓極化天線，該天線通過采用表面開槽的結(jié)構(gòu)，使天線尺寸大大減小，并且獲得了較好的圓極化性能。本文采用共面波導(dǎo)饋電的縫隙天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)寬帶圓極化天線，這種天線通過在縫隙中加載枝節(jié)的方法實(shí)現(xiàn)圓極化和阻抗匹配。
　　本文采用理論和電磁仿真軟件優(yōu)化相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)設(shè)