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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着无线科学技术的高速发展，线极化天线已经很难满足人们的需求，圆极化贴片天线在各方面都比线极化天线更具优势：剖面轻、重量低、体积小、易于共形和批量生产等。并由于其自身的性能特点，在现代无线应用中受到越来越广泛的关注。同时，圆极化天线被广泛应用在各种无线通信系统中，例如全球导航卫星系统、射频识别等等，可以有效地对抗极化失配和多径干扰。

现提出一种宽波束圆极化贴片天线，其呈现紧凑的圆极化，是具有宽轴比波束宽度的贴片天线，实现了宽（3db）轴比，其主平面和对角平面的波束宽度均为188。该仿真显示通过加载耦合条带，不仅可以降低谐振频率，而且使得轴比(ar)波束宽度也大大扩展。

国内外研究现状

在各种无线通信系统中圆极化（cp)天线都得到了广泛的应用，如全球卫星导航系统，射频识别，cp天线能有效的对抗极化失配和多径干扰。

2. 研究的基本内容

提出了一个紧凑的圆极化(cp)微带天线，其具有结构简单、波束宽的特点。通过刻蚀两个对槽和加载两对耦合带，主平面和对角线平面都可以得到188的轴比(ar)波束宽度。

首先对目标天线的一些性能提出仿真设计，仿真10db阻抗轴比(ar)带宽为24mhz(1.566-1.590ghz)的圆极化(cp)微带天线，以及3db阻抗轴比(ar)带宽为8mhz(1.570-1.578 ghz)的圆极化(cp)微带天线。其次，仿真轴比(ar)波束宽度在1.575 ghz的不同平面的天线性能、耦合带在不同宽度的天线性能、短路引脚在不同位置的天线性能。通过仿真最后得到目标天线在1.575 ghz的辐射模式。

仿真结果表明，该方法通过增加金属条带长度能有效地提高轴比(ar)波束宽度，并且可以看出，随着短路引脚的减小，仿真轴比(ar)波束宽度增大。因此，本设计是适合在手持设备中实现全球导航系统（gps）应用。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018年11月1日-2018年12月20日 初步认识天线基本参数如波瓣宽度、方向性系数、驻波比vswr、增益等基本参数，了解倒f天线、半波偶极子天线、wlan双频单极子天线、同轴馈电矩形微带天线、pifa天线等常见天线。

2018年12月20日-2019年1月10日 提交毕业设计任务书与开题报告。

2019年1月10日-2019年1月31日 熟悉并熟练使用hfss进行半波偶极子天线设计仿真、倒f天线设计仿真、wlan双频单极子天线设计仿真、pifa天线设计仿真、同轴馈电矩形微带天线设计仿真等天线仿真。

4. 参考文献

[1] s. gao, q. luo, and f. zhu, circularly polarized antennas. chichester, u.k.: wiley, 2014, ch. 1.

[2] c. w. su, s. k. huang, and c. h. lee, “cp microstrip antenna with wide beam-width for gps band application,” electron. lett., vol. 43, no. 20, pp. 1062–1063, sep. 2007.

[3] h. nakano, s. shimada, j. yamauchi, and m. miyata, “a circularly polarized patch antenna enclosed by a folded conducting wall,” in proc. ieee conf. wireless commun. technol., honolulu,hi,usa,2003, pp. 134–135.