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应用HFSS设计一种双频段GPS微带天线4 L( N. m3 h: i! H
彭祥飞，钟顺时
9 \ O P8 s" y3 U% l. ~- |+ r(上海大学通信与信息工程学院，上海200072)
6 t* G2 R& T% a/ L; O' S0 H/ x1 `% c) w( s摘要:本文应用Ansoft公司的HFSS软件仿真设计一-种双频段GPS微带天线。此天线由不同介电常数的5 C# ~. I/ r: L+ r: z4 I
微波陶瓷基片组成,双层正方形切角的微带贴片通过单个探针馈电。文中给出了天线的详细设计及实验结6 y k6 j% y7 D5 [3 ^& Z: @- G
果，仿真结果和实验结果很好的吻合，结果说明HFSS软件的高效性和准确性。
' E+ b) k7 W7 _6 q5 w# I2 k关键词: Ansoft HFSS;微带 天线;全球定位系统;双频段;圆极化;
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; X0 Q. F5 r( w! O" P' R7 a6 `- y前言9 V. e* X' o3 O; @4 M
Ansoft公司HFSS仿真器提供了--种采用有限元法对三维高频结构电磁特性进行仿真计算的工具。该软件具有很高的
5 v* x3 \$ A% \9 w4 \! Q% S! I计算精度,已经成为天线与微波电路设计方面的有力工具。本文采用Ansoft公司的HFSS模块设计出一种双频段GPS微带
0 A( h. o. t _( P) N天线。.1 W! m( E0 f4 K6 {
近年来微带天线由于它的尺寸小、成本低、易实现圆极化等优点在全球定位系统(GPS)应用中独占鳌头。大部分的. t1 R5 ?+ w& ~0 @) s
GPS仅工作在L1频率，常用的GPS微带天线加工在高。的厚陶瓷基片上田，这样的天线低仰角性能好和带宽足够宽，具有
& {7 ^/ X& `8 {: y良好的广角圆极化。但为了满足GPS的- - 些特殊应用，如高精度的- -体化检测或差分基准系统凹，GPS天线必须在L1/L2两
: g7 D) g; B( k& E8 e1 D个频率(L1: 1575 MHz, L2:1227 MHz )上实现圆极化。如果用单馈电点实现双频圆极化，可以用两种微带天线结构: - -种使
* P" ^) {) S* c( P用单块贴片8.4),其两圆极化工作频率比大约是1.5倍或更大些:另一-种使用双层贴片1B-7]，两圆极化频率比小于1.5倍。本
) |: W' l, H7 p8 M1 t' B设计中，L1和L2的频率比为1.28 倍，小于1.5倍，所以用双层贴片设计能满足GPS天线L1/L2两个频率的要求。但是绝大% z: X* P+ X+ l! i- r1 e
多数文献5~7]报道的双层贴片天线都加工在同一介电常数的两块基片上，基片中间引入空气层(可采用泡沫材料来支撑上
3 R3 T! H; Q5 d层)，这样既增大了尺寸，又不便于加工。$ c V" O1 E# n9 k) [: b2 c
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发表于 2019-12-16 13:22
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