【摘 要】
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随着信息技术与物联网的发展,使得市场对卫星定位导航的需求猛增,同时随着欧美国家对技术封锁,对卫星定位导航自主知识产权的要求也日夜提升。这就对的导航天线提出了更高的要求,比如小型化,高增益,圆极化,多频段等需求。因此本文主要设计与研究应用于北斗导航系统的天线。（1）首先从单馈法设计圆极化出发,设计出三款北斗导航系统微带天线。其中第一款为工作在1.575GHz的单频北斗导航天线,第二款天线在第一款的基
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随着信息技术与物联网的发展,使得市场对卫星定位导航的需求猛增,同时随着欧美国家对技术封锁,对卫星定位导航自主知识产权的要求也日夜提升。这就对的导航天线提出了更高的要求,比如小型化,高增益,圆极化,多频段等需求。因此本文主要设计与研究应用于北斗导航系统的天线。（1）首先从单馈法设计圆极化出发,设计出三款北斗导航系统微带天线。其中第一款为工作在1.575GHz的单频北斗导航天线,第二款天线在第一款的基础上,在设计增加一层介质和贴片,使得天线工作在北斗导航系统的B2/B3双频段,第三款天线通过调整第二款天线的尺寸,使天线工作在北斗导航系统的B1/B3双频段。第一款单频圆极化天线体积为52mm*52mm*16mm,贴片尺寸为0.145×0.145λg~2,天线总体大小为0.273λg×0.273λg×0.08λg。第二款天线和第三款天线大小都为75mm*75mm*12mm,低频段天线相对大小为0.293λg×0.293λg×0.0459λg。设计的三款天线都在在相应频段均实现了圆极化,S11轴比曲线小于-15d B,并且体积都比现有天线小,是北斗导航卫星系统中的理想紧凑型天线。（2）接着采用双馈法设计馈电网络,由功分器和相位延迟器,形成相位相差90°的等幅信号,对天线馈电,实现了工作在1.575GHz双馈单频北斗天线,天线体积为50mm*50mm*10mm,总体大小为0.262λg×0.262λg×0.053λg,达到天线小型化要求。（3）最后尝试基于极点留数传递函数神经网络对双馈法设计的天线构建训练模型。首先使用电磁仿真平台CST获得训练样本。对该训练样本,采用Vector Fitting算法对天线的S11参数曲线进行拟合,得到训练样本相应的极点向量和留数向量,训练神经网络完成天线建模,神经网络预测CST仿真结果误差率小于2.6%。本文设计的北斗微带导航天线在带宽、效率、增益等指标方面均满足提出设计要求,并且使用的神经网络能够准确拟合天线尺寸与仿真结果之间的非线性关系,达到加快优化天线的效果。
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