[發(fā)明專利]可有效抑制后向交叉極化的寬軸比波束雙頻北斗導(dǎo)航天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110558470.X
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113328240B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏梅;張妍;王鑫碩;王佳慧;房少軍;王鐘葆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/52;H01Q5/20;H01Q13/10;H01Q21/24
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發(fā)明公開了一種可有效抑制后向交叉極化的寬軸比波束雙頻北斗導(dǎo)航天線，包括：第一圓形介質(zhì)基板、耦合縫隙加載上層圓形輻射貼片、第二圓形介質(zhì)基板、下層圓形輻射貼片、開槽接地板、內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)、外圈彎曲金屬枝節(jié)、接地探針、和寬帶小型化四饋電網(wǎng)絡(luò)。該結(jié)構(gòu)四饋電網(wǎng)絡(luò)具有平穩(wěn)的輸出幅度和相位特性，可為天線提供穩(wěn)定的圓極化激勵(lì)信號(hào)，具體地，在北斗導(dǎo)航的工作頻段范圍內(nèi)，四饋電網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)的幅度誤差小于1dB，相位誤差小于5°。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種寬軸比波束天線領(lǐng)域，尤其涉及一種可有效抑制后向交叉極化的寬軸比波束雙頻北斗導(dǎo)航天線。

背景技術(shù)

圓極化天線在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中由于具有抑制多徑干擾和減少極化失配的優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛應(yīng)用。因此，交叉偶極天線、四臂螺旋天線和微帶天線等圓極化天線結(jié)構(gòu)得到了廣泛的研究。其中微帶天線因其外形小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)一直是研究熱點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高精度定位，圓極化微帶天線需要具有高極化純度、更寬的圓極化角、更對(duì)稱的輻射圖和更強(qiáng)的多徑抑制能力。特別是在海上航行中，船舶在航行過程中經(jīng)常發(fā)生搖晃，為了更好地接收信號(hào)，建議采用具有較寬3-dB軸比波束寬度的圓極化微帶天線。此外，較好的抗多徑性能對(duì)于抑制海面反射的干擾更為關(guān)鍵。

雖然近些年有部分文章報(bào)道了圓極化天線波束展寬技術(shù)和抗多徑技術(shù)，但文獻(xiàn)中對(duì)圓極化天線的抗多徑性能和3-dB軸比波束性能均分別進(jìn)行研究。這就導(dǎo)致部分天線3-dB軸比波束寬度較寬，但后向交叉極化輻射較大；部分天線抑制了后向交叉極化輻射，但其3-dB軸比波束寬度較窄。將圓極化天線的抗多徑性能和3-dB軸比波束性能同時(shí)提高的技術(shù)較少。此外，公開的兼具寬3-dB軸比波束和高后向交叉極化抑制性能的圓極化天線，均只適用于單頻段，并未發(fā)現(xiàn)雙頻段設(shè)計(jì)的相關(guān)報(bào)道。為此，本發(fā)明提出一種可有效抑制后向交叉極化的寬軸比波束雙頻北斗導(dǎo)航天線，以實(shí)現(xiàn)海上高精度定位。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公開了一種可有效抑制后向交叉極化的寬軸比波束雙頻北斗導(dǎo)航天線，包括：第一圓形介質(zhì)基板、耦合縫隙加載上層圓形輻射貼片、第二圓形介質(zhì)基板、下層圓形輻射貼片、開槽接地板、內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)、外圈彎曲金屬枝節(jié)、接地探針、和寬帶小型化四饋電網(wǎng)絡(luò)；

所述耦合縫隙加載上層圓形貼片放置在第一圓形介質(zhì)基板上層，包括第一圓形輻射貼片和圓環(huán)耦合縫隙；所述圓環(huán)耦合縫隙有4個(gè)，中心對(duì)稱放置；

所述下層圓形輻射貼片放置在第二圓形介質(zhì)基板上層，包括第二圓形輻射貼片和第一饋電保護(hù)孔；所述第一饋電保護(hù)孔有4個(gè)，中心對(duì)稱放置；

所述開槽接地板放置在第二圓形介質(zhì)基板下層，包括外部圓環(huán)接地板、內(nèi)部圓形接地板、地板圓環(huán)縫隙和第二饋電保護(hù)孔；所述第二饋電保護(hù)孔有4個(gè)，中心對(duì)稱放置；

所述內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)有9個(gè)，每?jī)蓚€(gè)彎曲金屬枝節(jié)間的角度為40°，放置在地板圓環(huán)縫隙的外側(cè)；所述內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)的一端與外部圓環(huán)接地板連接，另一端穿過第二圓形介質(zhì)基板、第一圓形介質(zhì)基板后懸空；

所述外圈彎曲金屬枝節(jié)有9個(gè)，每?jī)蓚€(gè)彎曲金屬枝節(jié)間的角度為40°，放置在外部圓環(huán)接地板的邊沿；所述外圈彎曲金屬枝節(jié)的一端與外部圓環(huán)接地板連接，另一端穿過第二圓形介質(zhì)基板、第一圓形介質(zhì)基板懸空；所述外圈彎曲金屬枝節(jié)與內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)的間隔為20°；所述外圈彎曲金屬枝節(jié)的彎曲角度為180°，所述內(nèi)圈彎曲金屬枝節(jié)的彎曲角度為150°；

所述接地探針有4個(gè)，每?jī)蓚€(gè)接地探針(8)間的角度為90°，放置在地板圓環(huán)縫隙的內(nèi)側(cè)、下層圓形輻射貼片的外側(cè)、耦合縫隙加載上層圓形輻射貼片的外側(cè)；所述接地探針的一端與內(nèi)部圓形接地板連接，另一端穿過第二圓形介質(zhì)基板、第一圓形介質(zhì)基板后懸空。

進(jìn)一步地，所述寬帶小型化四饋電網(wǎng)絡(luò)包括第一橫跨定向耦合器、第二橫跨定向耦合器、第一傳輸線、第二傳輸線和輸出幅度和相位平坦的寬帶小型化混合環(huán)；