[发明专利]北斗导航系统的小型化分形鱼鳍阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种分形天线，尤其涉及一种北斗导航系统的小型化分形鱼鳍阵列天线。

背景技术

北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，到目前为止，中国已成功发射了4颗北斗一号导航定位卫星和10颗北斗二号导航定位卫星。随着卫星导航技术的发展和在越来越多的方面的应用，中国作为信息社会的现代化国家，导航定位系统起着重要的作用，而且也是一个国家综合实力的重要表现。天线系统是卫星导航系统中必不可少也是至关重要的部分，它决定了卫星导航系统是否能够正常发挥其作用与功能。随着卫星导航定位技术的发展，卫星导航系统应用领域不断扩展，其终端接收机类型也越来越多。根据用途可分为车载式、舰载式、机载式、星载式以及弹载式等。所以它对终端天线要求要有电气特性、机械特性、较强的适应环境的能力。

目前常用的卫星终端天线有十字交叉振子天线、四臂螺旋天线、微带天线以及螺旋天线。其中，微带天线以其优良的性能而广泛应用于卫星终端接收设备中。1953年，G.A.DeschamPs教授（[1]G.A.Deschamps.Microstrip microwave antenna[C].USAF Symposium on Antenna,1953）提出利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念，1955年H.Gutton和G.Baissinot（[2]H.Gutton,G.Baissinot.Flat aerial for ultra high frequency-cies[P].French Patent no.703113,1955）申请了专利。1972年，芒森和豪威尔等（[3]Howell,J.Microstrip Antennas[J].IEEE Transactions on Antennas and Propagation,1975,23(1):90-93）研制成功了第一批实用的微带天线，之后随着基片的光刻技术和各种低损耗机制材料的出现，微带天线得到了迅速地发展。在展宽带宽方面CamNguyen等人（[4]Cam Nguyen,Jeong-soo Lee,Joong Suk Park.Ultra-Wideband Microstrip Quasi-horn Antenna[J].Electronics letters.2001,37(2):731-732）提出了采用不同材料的介质基板、天线加载、采用、口径耦合等方式来展宽频带带宽。在如何实现双频或多频天线时，D.M.Pozar和K-L Wong教授等（[5]D.M.Pozar.Microstrip Antenna Aperture-Coupled To a Microstripline[J].Electronics letters.1985,21(2):49-50）提出了采用同一贴片，通过加载或开缝的方法改变贴片各种自然模的场分布，进而使谐振频率受到调制，最终实现双频或多频工作；对于圆极化技术方面，国内西安电子科技大学的朱艳玲和焦永昌等设计了一种共口径双频双圆极化的微带天线，通过工作于高次模和主模的辐射贴片嵌套实现了双频双圆极化的要求，此外不但可以通过馈电激起两个模式的线极化波幅度相等、相位差90°时，就能得到圆极化的辐射波，还可以通过正交双馈来实现圆极化；对于天线的小型化，Hately，M.C和Kabbary，F.M，Stewart,B.G（[6]F.Crog,D.M.Pozar.Millimeter-wave design of wide-band aperture-coupled stacked microstrip antenna[J].IEEE Trans AP-39,Dec.1991,1770-1776）发明了交叉场天线，这也是最早的小型天线，此后人们研究出了可采用高介电常数（[7]Hsi-Tseng Chou，Yi-Ling Chiu.A compact-sized microstrip antenna for GPS applications[J].Microwave and Optical Technology Letters,2006,48(4):810-814）、开槽（[8]Chow-Yen-Desmond Sim,Tuan-Yung Han.GPS antenna design with slotted ground plane[J].M.A.O.L,2008,50(3):818-821）、PBG结构（[9]Bin Lin,Baiqiang You,Jianhua Zhou.The Microstrip Antenna with PBG used for 3G System[C],2007 IEEE International Workshop on Anti-counterfeiting,Security，Identification，on page(s):109-112）、分形（[10]Murad,N.A.,Esa,M.,Yusof,S.K.,Fisal,N..Fractal patch antenna for GPS application[C].Student Conference on Research and Development (SCORED),2003 on page(s):102-104）等技术来实现天线的小型化。