低仰角高增益北斗陶瓷天线的设计

褚涛，王安玖，王学杰，秦洁，李邵华，吴著刚

(1.贵州振华红云电子有限公司，贵州 贵阳 550018; 2.贵州振华电子信息产业技术研究有限公司，贵州 贵阳 550018)

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全球卫星导航系统可以提供全天候、全天时、高精度的定位、导航、授时等服务，被广泛应用于航空、陆地车载、空间引导和海事等各个领域[1]。目前世界有四大卫星导航系统，分别是美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo和中国的北斗卫星全球导航系统（BDS）[2],而BDS具有独有的短报文通信功能，使其在国际搜救，精密单点定位方面有独一无二的优势[3]。目前，北斗三号卫星已经完成建设，将提供全球范围内的服务。

目前，国内关于北斗天线的宽轴比波束宽度和低剖面方面都进行了很多研究，如BIAN等利用L形探针进行馈电，在宽角度范围内展宽了3dB轴比带宽[4]；Park等研究了在展宽半功率波束宽度的前提下，降低天线的尺寸[5]；Zhang等设计了单馈点高增益宽轴比波束宽度的微带贴片天线，但带宽需要提高[6]；谢等设计了小型宽轴比波束宽度的微带天线，但增益需要进一步提高[7]；张等设计了一种新型宽带高增益多模导航天线，在其主辐射方向上有较高的增益[8]；Parameswaran等用超材料设计制作了宽带宽的微带贴片天线，其带宽有1.9%提高到了31.78%[9]；卫等[10]设计了双层圆形微带贴片天线，其阻抗带宽和3dB波束带宽均有很大提高，朱等[11]设计了一款抗干扰阵列天线，得到了很好的应用。

但是，现有资料对微带贴片天线在不同仰角下增益改善研究较少，因此，本文通过对比了方形贴片和多枝节辐射贴片之间的性能参数，设计了一款工作在北斗B3频率的微带贴片陶瓷天线，其在低仰角下有高功率增益，以满足特殊领域的应用。……