[实用新型]一种基于超材料的小型化GPS天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及小型化GPS天线的技术领域，更具体地说，涉及一种基于超材料的小型化GPS天线。

背景技术

现代无线通信系统对天线的小型化需求日益增强，近年来小型化天线在GPS导航终端得到了广泛的应用，小型化，圆极化和宽带化等问题也成为GPS导航领域研究中的热点，GPS导航系统要求天线有良好的圆极化性能，圆极化有以下优点：第一，圆极化天线可以接受任意极化来波；第二，在很多领域中圆极化天线中旋向正交性有很广泛的应用；第三，圆极化波入射到对称目标发生旋向旋转。因此GPS天线终端抑制雨雾干扰和抗多径反射。微带天线的小型化设计方法很多，其中包括使用加载技术，开槽缝法，附加有源网络，以及使用超材料等等。

现有的文献中，2013年Nasimuddin,Zhi Ning Cheng在IEEE antennas and Propagation Magazine发表题为“Slotted microstrip antennas for circular polarization with compact size”的文章，2013年Chen M,Chen C C在IEEE antennas and Wireless Propagation Letters发表题为“A compact dual-band GPS antenna design”的文章，1998年Chen W S,Wu C K,Wong K L在Comcuts发表题为“Electrpact circularly-polarized circular microstrip antenna with cross slot and peripheral onics Letters”的文章，文章中分别在辐射贴片表面开槽的方式实现小型化，但天线的阻抗带宽较窄。

现有的文献中，2012年Yuandan Dong,Hiroshi Toyao在IEEE transa-ctions and propagation发表题为“Design and characterization of miniaturized patch antennas loaded with complementary split-ring resonators”的文章，2013年He Xiu xu,Guang Ming Wang在IEEE transactions and propagation发表题为“Compact Circularly polarized antennas combining m-eta-surfaces and strong space-filling meta-resonators”的文章，2011年Hsing Yi chen,Yu Tao在IEEE transa-ctions on antennas and propagation发表题为“Performance improvement of a U-slot patch antenna using a dual-band frequency selective surface with modified jerualem cross element-s”的文章，在文章中通过使用RIS结构实现了天线的小型化，提高了阻抗带宽，但天线增益有待提高。

现有的文献中，2003年J.S.Guo and G.B.Hsieh在IEEE transactions on antennas and propagation发表题为“Gain enhancement of a circularly polarized equilatera-l triangular microstrip antena with a slotted ground plane”的文章，2013年J.W.Baik,S.J.Kim在Microwave and optical technology letters发表题为“Circularly polarized microstrip antenna using asymmetrical ring sector slots embedded on the ground plane”的文章，在文章中将互补谐振环（CSRRS）嵌入天线的贴片上或地板上提高在中心频率的增益，但阻抗带宽较窄。

本实用新型针对以上设计的不足，提供了一种新型的小型化GPS天线及其设计方法，使得天线的尺寸有了很大的减少，同时在阻抗带宽和增益方面也有显著提高。

实用新型内容