[發明專利]一種適用于高軌衛星定軌的GNSS天線

在審

• 申請號: 202011063515.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112397881A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 劉志佳;趙香妮;董楠;楊帆;毛志毅;唐治華
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/52;H01Q5/307
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗;郭德忠

本發明提供了一種適用于高軌衛星定軌的GNSS天線，能夠兼容GPS、GLONASS、BD?3衛星導航系統且天線增益更高，交叉極化和主極化的后瓣更小、相位中心穩定性更高，可實現高軌衛星精密定軌功能。本發明可以兼容接收美國GPS導航系統、俄羅斯的GLONASS導航系統和我國北斗三代導航系統，同時實現了天線增益提高，此項保證了高軌衛星鏈路需求，實現了主極化和交叉極化后瓣大幅度減小，此項保證了裝星后天線受星體影響降到最小，從而保證天線輻射性能，適用于高軌衛星寬波束高增益GNSS導航。

技術領域

本發明屬于星載微波天線技術領域，具體涉及一種適用于高軌衛星定軌的GNSS天線。

背景技術

隨著我國高軌遙感衛星的發展，目前常用星載導航天線，例如單頻GPS四線螺旋天線(國家發明專利：自饋相四臂螺旋GPS衛星信號接收天線，ZL200610120166.2)，雙頻GPS微帶天線(國家發明專利：星載多頻雙模導航天線，201418006470.X)，多模定位導航天線(國家發明專利：一種高低仰角增益多模寬帶衛星定位導航天線，201610069720.2)、(國家發明專利：一種精密GNSS定位天線，201010286026)等等，主要問題在于有些天線僅能支持GPS信號接收，有些雖能兼容GPS、GLONASS、BD-3，但是受限于天線增益較低、交叉極化后瓣較大等問題，高軌遙感衛星，由于軌道較高，距離這些導航星座距離較遠，導致這些天線均無法在高軌的衛星使用，即：目前這些天線只能適用于低軌遙感衛星精密定軌應用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種適用于高軌衛星定軌的GNSS天線，能夠兼容GPS、GLONASS、BD-3衛星導航系統且天線增益更高，交叉極化和主極化的后瓣更小、相位中心穩定性更高，可實現高軌衛星精密定軌功能。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明的一種適用于高軌衛星定軌的GNSS天線，包括天線輻射本體以及饋電網絡；

所述天線輻射本體包含第一輻射盤、第二輻射盤、第三輻射盤、饋電柱、反射盤及支撐柱；

其中，支撐柱將第一輻射盤、第二輻射盤以及第三輻射盤結構上連接一個整體并固定在饋電網絡上；饋電柱用于將饋電網絡輸出的信號饋入第三輻射盤，第三輻射盤對天線增益起作用，反射盤對方向圖形狀有影響；第二輻射盤以及第三輻射盤對阻抗匹配、方向圖以及增益有作用；

所述天線饋電網絡包含饋電帶狀線、支撐介質、饋電支撐介質、安裝螺母、下地板、上地板以及射頻插座；

其中，饋電柱深入到上地板內部為一突出部分，與饋電柱固定介質相互配合保證上面進行限位，饋電柱穿過饋電帶狀線后用安裝螺母進行固定，利用饋電支撐介質保證其下限位到下地板；饋電帶狀線由若干個電橋構成，在其內部布置了若干個支撐介質；下地板、上地板在固定介質、支撐介質和饋電支撐介質相應區域設計成相應外形內嵌尺寸；

所述饋電網絡，微波信號由射頻插座饋入后完成功率和相位分配，最終饋入天線輻射本體；所述天線輻射本體，將饋電網絡饋入的射頻信號輻射出去，形成圓極化輻射。

其中，第一輻射盤直徑在1/4～1/2波長區間，第二輻射盤直徑在1/4～2/3波長區間，第三輻射盤直徑在1/3～3/4波長區間。

其中，第一輻射盤到第二輻射盤距離在1/4波長區間，第二輻射盤到第三輻射盤距離為1/8波長，第三輻射盤到反射盤距離1/16波長，且第一輻射盤的直徑大于第二輻射盤直徑，也大于第三輻射盤直徑。

其中，天線輻射本體還包括固定介質，所述固定介質用來固定饋電柱，確保其承受力學載荷。

其中，第一輻射盤、第二輻射盤、第三輻射盤以及支撐柱為一體化加工成型。