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随着北斗卫星定位导航系统在世界范围内的快速发展,对于用户的终端设备的需求也更加广泛。考虑到用户对终端设备的可携带需求以及接收卫星信号的圆极化特性和北斗定位导航系统的多个频率段传输信号的特点,可携带的终端设备的天线应当具备包括小型化、圆极化和多个频率段工作在内的特点,所以在北斗卫星导航系统的用户终端设备中小型化圆极化多频率段的天线有着比较有意义的探讨价值。本文在分析了国内外比较经典的北斗天线的设计方法之后,完成了两款基于北斗卫星导航系统的多频段微带天线的设计。设计了一款双层贴片的北斗天线,该天线具有两个相对独立的馈电点和两层圆形贴片结构,且覆盖了 BDS-2 B2和BDS-1 S两个频段。通过在天线的圆形贴片中间开一条狭窄缝隙实现了圆极化,在传统的馈电方式的基础上增加一个馈电点即使用了两个相对独立的馈电点,且引入了金属通孔来增加两个端口的隔离度,通过在圆形贴片周围开不同长度的细缝来实现了小型化。通过计算和软件优化分析了天线主要的结构参数对于天线性能的不同影响,根据这些分析结论确定了该天线的尺寸,为70mm×70mm×3.2mm,与同类的天线对比,不仅覆盖了北斗卫星导航系统两个频段,且天线的尺寸相对减小。设计了一款单层贴片的北斗天线,该天线具备单个馈电点和单层圆形贴片结构,且覆盖了 BDS-2 B1和BDS-1 S两个频段。天线通过在圆形贴片中间开缝的方式实现了圆极化,同时在45°、135°、225°和315°位置上开C型缝隙实现了天线的小型化。天线的最终体积为50mm×50mm×1.6mm,和与其他的北斗天线对比,不仅覆盖了北斗系统的两个频段,而且天线尺寸也比较小。仿真结果表明,这两款北斗天线都满足了北斗系统对终端设备的指标要求:双层贴片北斗天线在B2频段的轴比为1.119dB,增益为1.69dB,在S频段的轴比为0.82dB,增益为1.74dB;单层贴片北斗天线在B1频段的轴比为0.89dB,增益为1.7dB,在S频段的轴比为1.02dB,增益为1.6dB。