圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)的研制及其小型化研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文論文題目圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)的研制及其小型化研究研究生姓名徐思聰指導(dǎo)教師姓名王國(guó)和專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)研究方向紡織產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)論文提交日期2013年3月圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)的研制及其小型化研究中文摘要I圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)的研制及其小型化研究中文摘要圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)是一類(lèi)可應(yīng)用于GPS定位搜索的功能性紡織品。本文通過(guò)HFSS軟件研究導(dǎo)電層對(duì)圓極化織物微帶GPS天線(xiàn)性能的影響，在探究GPS天線(xiàn)圓極

2、化性能最佳的織物規(guī)格的基礎(chǔ)上，并探索其小型化。通過(guò)測(cè)定織物的介質(zhì)常數(shù)、厚度及正切角損耗值研究一體化織物微帶GPS天線(xiàn)的HFSS仿真，并結(jié)合紡織工藝，針對(duì)輻射層和接地板的銅絲密度、粗細(xì)及其排列方式，研制16只織物天線(xiàn)，研究導(dǎo)電層對(duì)圓極化織物GPS天線(xiàn)性能的影響。結(jié)果表明：（1）輻射層的經(jīng)向銅絲密度越大，天線(xiàn)的反射性能和方向性越好；緯向銅絲密度越大，其諧振頻率越小，方向性越好且方向性系數(shù)有無(wú)限靠近某一定值的趨勢(shì)；緯紗排列方式對(duì)其性能的影響較

3、小；（2）輻射層和接地板的緯向銅絲越粗，諧振頻率越小，且方向性也越好；與接地板相比，輻射層的緯向銅絲粗細(xì)對(duì)諧振頻率和方向性的影響較大?；赟mith圓圖形成的原理，研究了織物GPS天線(xiàn)的圓極化，優(yōu)化出圓極化性能最佳的導(dǎo)電層規(guī)格。針對(duì)6款不同導(dǎo)電層規(guī)格的織物GPS天線(xiàn)進(jìn)行調(diào)試，在滿(mǎn)足中心頻率1.575GHz和阻抗匹配值50?的條件下，圓極化性能最佳的導(dǎo)電層規(guī)格為：輻射層由?0.2mm的銅絲組成，經(jīng)緯密均為600根10cm，緯紗排列方式為滌

4、銅滌銅循環(huán)交織。經(jīng)測(cè)試，10dB的帶寬為4.83%，回波損耗為13.51dB，增益值為1.59dBi，效率為23.96%，軸比為2.58，GPS性能良好。在實(shí)現(xiàn)GPS圓極化的基礎(chǔ)上研究其小型化。以切槽為手段，通過(guò)HFSS仿真，采用同軸饋電方式設(shè)計(jì)并調(diào)試出圓極化織物GPS小型化天線(xiàn)，其尺寸小約24%。表明通過(guò)開(kāi)槽的方法可增加電流的有效路徑使其降頻，在縮小尺寸的同時(shí)滿(mǎn)足GPS天線(xiàn)的功能要求。關(guān)鍵詞：織物天線(xiàn)；GPS天線(xiàn)；諧振頻率；圓極化；小