[實用新型]一種衛星導航終端天線

有效

• 申請號: 201921163072.2
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN209948044U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 袁家德;鞏若晨
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q9/16;H01Q9/26;H01Q19/02
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本實用新型涉及一種衛星導航終端天線，包括第一、第二、第三、第四介質板和圍欄狀介質板，第一、二介質板上下平行設置，第三與第四介質板十字交叉并豎向設置于第一、二介質板之間，第一介質板上表面印刷有由兩對自相移偶極子臂構成的輻射貼片，第三、四介質板的前表面印刷有具有偶極子臂的輻射貼片，以形成十字交叉偶極子臂，第三、四介質板的后表面印刷有饋線，輻射貼片與饋線經探針連接，自相移偶極子臂與十字交叉偶極子臂經探針連接，第二介質板下側面設有饋電網絡，饋線經探針與饋電網絡連接，圍欄狀介質板圍設于第二介質板周部，圍欄狀介質板內側面為輻射面，圍欄狀介質板上設有若干縫隙。該天線結構有利于增強天線的定向性和低仰角增益。

技術領域

本實用新型涉及無線通信技術領域，具體涉及一種應用于GPS L1和BD B1頻段的衛星導航終端天線。

背景技術

全球定位系統（GPS）由于其廣泛的應用，如定位，導航和時鐘同步，一直是一個熱門的研究課題。通常，GPS天線需要右手圓極化（RHCP），寬波束寬度和低仰角的高天線增益。GPS接收器需要從至少四個衛星接收信號以確定3D位置。寬帶天線可以有效地增加覆蓋范圍并接收信號，即使在低仰角也是如此?，F有技術已經針對GPS應用研究了不同的圓極化（CP）天線。例如，提供非常寬闊的心形輻射模式的四線螺旋天線已被廣泛使用?？梢酝ㄟ^改變匝數和螺旋長度與直徑之比來控制輻射方向圖的形狀。但是，很難精確地制造螺旋結構。這可能是一個問題，因為它的天線性能對結構不對稱和饋電不平衡的制造誤差很敏感。現有技術已經設計了許多微帶GPS天線，因為它們外形低，結構簡單。然而，它們的波束寬度不是很寬，并且它們的天線增益在低仰角時急劇減小。例如，它們的仰角為仰角θ = 85°低于0dBic，有些甚至低于-5 dBic ?，F有技術已經公開了用于上半球覆蓋的CP模式分集天線。它的全向端口可以提供大約1 dBic的增益θ = 90°，由于其雙端口結構而增加系統復雜性。在該通信中，研究了具有增強的低仰角增益的單端口寬波束交叉偶極天線。天線由四對印刷偶極子組成，它們由兩個正交和正交電流饋電以產生RHCP場。彎折的偶極子和地平面可以增強低仰角增益。通過使用具有傾斜縫隙的盒裝腔體，進一步增強低仰角增益。ANSYS HFSS用于模擬天線，制造原型并測量以驗證模擬。該天線工作在GPS L1和BD B1頻段，具有良好的阻抗匹配和軸比（AR）。它具有較寬的3 dB AR波束寬度和3 dB增益波束寬度。它的模擬和測量天線增益為θ = 70°，右旋為1.2dBic，高于現有GPS天線中常見的負值。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種衛星導航終端天線，該天線結構有利于增強天線的定向性和低仰角增益。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種衛星導航終端天線，包括第一、第二、第三、第四介質板和圍欄狀介質板，所述第一介質板和第二介質板上下平行設置，所述第三介質板與第四介質板十字交叉并豎向設置于第一介質板和第二介質板之間，所述第一介質板上表面印刷有由兩對自相移偶極子臂構成的輻射貼片，所述第三介質板和第四介質板的前表面印刷有具有偶極子臂的輻射貼片，以在第三介質板與第四介質板交叉設置時形成十字交叉偶極子臂，所述第三介質板和第四介質板的后表面印刷有饋線，輻射貼片與饋線經探針連接，所述第一介質板上的自相移偶極子臂與第三、第四介質板上的十字交叉偶極子臂經探針連接，所述第二介質板下側面設有饋電網絡，所述第三、第四介質板上的饋線經探針與饋電網絡連接，所述圍欄狀介質板圍設于第二介質板周部，所述圍欄狀介質板內側面為輻射面，所述圍欄狀介質板上設有若干縫隙。

進一步地，所述第一介質板上表面的4個自相移偶極子臂均為彎折形結構，以增加天線的阻抗帶寬和軸比帶寬。

進一步地，所述第三介質板和第四介質板前表面的偶極子臂均為彎折形結構，以增加天線的阻抗帶寬和軸比帶寬。

進一步地，所述第三介質板和第四介質板的輻射貼片包括偶極子臂和設于偶極子臂下方的輻射體。