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论文结合科研项目进行选题,对北斗/GPS导航接收及抗干扰天线进行了研究。论文研究工作分为两部分,第一部分为北斗/GPS导航接收天线研究,第二部分为抗干扰天线研究。在北斗/GPS导航接收天线研究中,分别研制了无源接收天线和有源接收天线,无源接收天线研究了双频宽波束圆极化天线、宽带宽波束圆极化天线、小型化圆极化天线和小型化双频圆极化天线,有源接收天线研究了有源电路与无源天线相结合的一体化天线;在抗干扰天线研究中,设计了应用于北斗和GPS卫星导航系统的抗干扰天线阵列。论文研究工作的主要内容如下:第一部分:北斗/GPS导航接收天线研究1、双频宽波束圆极化天线研究针对目前北斗导航系统在轨卫星数目少的问题,地面接收系统对接收天线提出了双频段和宽波束的设计要求,而论文为解决这一问题展开了研究。首先对实现双频宽波束圆极化的技术方案进行了研究,采用加载短路扇形贴片的方法,利用U形贴片和扇形贴片之间的耦合,在低频端产生了一个新的谐振频率,实现了双频工作;采用加载金属短路柱的设计方法,利用金属短路柱产生的“∞”形方向图与水平金属贴片产生的“O”形方向图相叠加,提高了低仰角方向上增益的同时,也展宽了天线的波束宽度。在仿真分析的基础上,加工并测试了天线样机,测试结果表明,所设计天线具有双频带圆极化、宽波束和低仰角高增益等特性,该研究成果目前已应用于xxx型号北斗卫星导航终端接收系统中。2、宽带宽波束圆极化天线设计根据北斗和GPS卫星导航地面接收系统双模工作的应用需求,论文对接收天线宽频带和宽波束的设计方法展开了研究。采用对十字交叉印刷对称振子天线填充介质的方法,利用填充介质对后向反射波的折射展宽了天线的波束宽度;采用加载开槽金属背腔的方法,利用印刷对称振子和金属背腔的耦合,在低频端产生了一个新的谐振频率,实现了宽频带的特性;同时,金属背腔上产生了垂直方向的分布电流,在提高低仰角增益的同时也进一步展宽了波束宽度。在仿真分析的基础上,加工并测试了天线样机,测试结果表明,所设计天线具有宽频带、宽波束圆极化和低仰角高增益等特性,该研究成果目前已应用于xxx型号北斗和GPS双模导航接收系统中。3、小型化圆极化天线研制针对北斗卫星导航接收系统便携化、小型化的发展趋势,论文对小型化圆极化天线的实现途径展开了研究。在研究中,采用加载印刷电感和金属短路柱的方法,在倒L天线的内部引入了感性负载,降低了天线的谐振频率,从而实现了天线的小型化,所设计天线的尺寸仅为0.17λ0×0.17λ0×0.10λ0（λ0为1.268GHz处的自由空间波长）。在仿真分析的基础上,加工并测试了天线实验样机,测试结果表明,所设计天线实现了小型化圆极化的设计要求,该研究成果目前已应用于xxx型号北斗导航便携式终端接收系统中。4、小型化双频圆极化天线设计为了满足北斗卫星导航便携式终端接收系统双频定位的应用需求,设计了一种工作于BDS-B3和BDS-B1频段的小型化双频圆极化天线。通过将倒F天线振子臂改进为U形的设计方案实现了双频带的设计要求;采用在辐射振子臂中加载贴片电感的方法,在天线的内部引入了感性负载,降低了天线的谐振频率从而满足了小型化的设计要求,所设计天线的尺寸仅为0.21λ0×0.21λ0×0.06λ0（λ0为1.268GHz处的自由空间波长）。在仿真分析的基础上,加工并测试了天线样机,测试结果表明,所设计天线具有小型化和双频带圆极化等特性,该研究成果目前已应用于xxx型号北斗导航便携式终端接收系统中。5、北斗/GPS导航有源接收天线设计根据北斗和GPS卫星导航系统高精度测量领域的应用需求,对接收天线提出了多频段圆极化、接收射频电路高增益和高带外抑制的设计要求。为了满足设计要求,论文对有源接收天线的设计方案展开了研究。在研究中,采用叠层微带贴片天线作为无源天线的设计形式,覆盖了北斗和GPS卫星导航系统相应的工作频段,实现了双模工作的功能;将无源天线接收的信号分为低频和高频两路,通过三级低噪声放大器、两级滤波器和一级衰减器级联而成的接收射频电路实现了信号增益放大和带外抑制的功能;无源天线和接收射频电路采用瓦片式的互联方式实现了一体化设计。在仿真的基础上,加工并测试了无源天线样机、接收射频电路测试板和一体化有源接收天线样机,实测结果表明,所设计有源接收天线实现了上述设计要求,目前该天线已应用于xxx型号北斗和GPS卫星导航高精度测量领域接收系统中,应用效果良好。第二部分:北斗/GPS导航抗干扰天线研究为了满足抗干扰天线系统波束赋形的应用需求,对抗干扰天线阵列的电性能提出了阵元数目多、宽频带圆极化、低仰角高增益和阵元间低互耦的设计要求。论文首先对抗干扰天线阵列的设计方案展开了研究,在特定载体平台上,所设计天线阵列由7组阵元组成,天线阵列形式为均匀平面圆环阵列;采用填充介质和在金属背腔上开槽的方式减小了天线阵元的尺寸;通过调整圆周上阵元与中心参考阵元之间的夹角,降低了阵元间的互耦效应并提高了天线阵元在低仰角方向上的增益;采用MATLAB和ANSYS HFSS软件联合仿真的方法对天线阵列的抗干扰性能进行了验证,所设计天线阵列抗干扰性能良好。在仿真分析的基础上,加工并测试了抗干扰天线实验样机。天线测试结果表明,所设计天线实现了上述设计要求。目前,该研究成果已应用于xxx型号北斗和GPS卫星导航接收抗干扰系统中,实际应用效果良好。