用于北斗的宽带圆极化天线与低噪放的设计研究

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1、代号10701学号1018120847TN82公开分类号密级题（中、英文）目用于北斗的宽带圆极化天线与低噪放的设计研究DesignandResearchofWidebandCircularPolarizationAntennaandLowNoiseAmplifierModuleforBeiDouNavigationSatelliteSystem作者姓名王拓指导教师姓名职务尹应增教授学科门类工学学科专业电磁场与微波技术提交论文日期二○一三年三月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明本人声明

2、所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读

3、学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书本人签名：日期导师签名：日期摘要I摘要随着现代通信和卫星定位系统的飞速发展，无线系统对于射频前端的要求越来越高，而微带天线具有剖面低、结构简单、尺寸小等优点，已经成为

4、卫星通信天线的一个重要分支，同时低噪声放大器也成为接收机前端必不可少的部分，它放大天线从空中接收到的微弱信号，减小噪声的干扰，为整个系统的性能打下坚实的基础。本文首先对双馈式微带天线的馈电网络进行优化设计，设计出了采用改进型谢夫曼90°移相器的宽带Wilkinson功分器，在1.08GHz-1.78GHz范围内两条支路的传输损耗都基本保持在0.6dB左右，输出相位差保持在90°±3°，其相对带宽达到48.95%，宽带效果明显；其次我们仿真出了一个双馈圆极化微带天线，并对其结构进行了变化，在其同轴

5、馈电的上方加入电容片，并采用电容片与辐射贴片耦合进行馈电的方式，改善了其驻波比带宽窄的缺点；最后将宽带馈电网络与改进型天线进行结合，得到这款天线，其阻抗带宽可覆盖1.168GHz-1.776GHz，绝对带宽为608MHz，相对带宽为41.3%，其轴比在频率为1.240GHz-1.778GHz的范围内都小于3，绝对带宽达到538MHz，相对带宽达到35.65%；其增益大于3的带宽可达276MHz，覆盖1.276GHz-1.585GHz，相对带宽达到19.3%。同时我们还根据实际项目的需求，设计了一

6、款北斗低噪声放大器，对设计过程进行了具体的分析，基于仿真分析的结果，设计了PCB版图，并进行加工调试，得到了在其频带范围内噪声系数小于1.5dB，增益大于45dB，输出1dB压缩点大于0dBm的一款低噪声放大器。在这之后我们还设计制作了一款双通道北斗低噪声放大器，基于之前的设计，我们将第一级放大电路改为芯片SPF5043Z来实现，最终得到了体积更小的北斗低噪声放大器。关键词：宽带圆极化宽带馈电网络微带天线北斗导航系统低噪声放大器II用于北斗的宽带圆极化天线与低噪放的设计研究AbstractIII

7、AbstractWiththerapiddevelopmentsofmoderncommunicationandsatellitepositioningsystems,thedemandofwirelesssystemishigherforRFfront-end.Themicrostripantennahasbecomeanimportantbranchofsatellitecommunicationantennabecauseofitsattractivecharacteristics,suc

8、haslowprofile,simplestructureandcompactsize.Meanwhile,lownoiseamplifier(LNA)hasalsobecomeanessentialpartofthereceiverfrontend.Itcanamplifyaweaksignalreceivedbytheantennafromtheair,reducethedisturbanceofnoise,andlayasolidfoundationfortheoverallsystemp