[实用新型]多馈源多波段宽波束高稳定圆极化微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适于大地测量型卫星导航地面接收终端、高精度定位定向卫星导航地面接收终端的多馈源多波段宽波束高稳定圆极化微带天线，其典型工作频段为L和S频段，具有结构紧凑、驻波小、轴比小、轴比带宽宽、双频隔离度高、宽波束范围内相位中心超稳定等显著优点。主要应用于美国全球卫星导航系统、中国北斗、俄罗斯格洛纳斯和欧洲伽利略卫星导航定位系统中的毫米级定位精度的大地测量型卫星导航地面接收终端、短基线百分之一度级高精度定位定向终端等各种高精度地面导航终端设备中。

背景技术

目前，美国的全球卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯系统和欧洲正在筹建的伽利略导航系统构成全球四大卫星导航系统。这四大系统可以提供普通精度（通常为10米级）的定位，也可以提供高精度（通常为毫米级）的定位。后者主要广泛用于大地测量学及其相关领域，也广泛用于高精度定位定向领域。而其中天线技术属于核心技术，普通天线由于其相位中心的不稳定会带来厘米级及以上的误差，无法实现毫米级的超高精度定位和定向。

当前能够实现超高精度定位和定向的卫星导航系统主要是美国的全球卫星导航系统和中国的北斗系统，现有的主要针对美国全球卫星导航系统的高稳定相位中心天线主要包括两种形式：采用轴对称多馈源的微带叠层贴片天线，如Trimble公司的Zephyr测量型天线；采用“风火轮”技术的多臂平面螺旋缝隙天线，如果Novatel GPS-600天线。前者通过轴对称的对馈源设计保持天线的轴对称性，馈源越多，对称性越好，相位中心稳定度越高，当馈电网络越复杂，且带宽较窄，相位中心稳定性较低，且不易调节；后者通过多个绕轴对称的缝隙螺旋臂保证天线高稳定相位中心，馈电网络采用串行行波微带线馈电电路，结构较为简单，但是其相位中心稳定性较低，且不易调节。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有结构紧凑、驻波小、轴比小、轴比带宽宽、双频隔离度高、宽波束范围内相位中心超稳定、不圆度低、易于调节的天线的多馈源多波段宽波束高稳定圆极化微带天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种多馈源多波段宽波束高稳定圆极化微带天线，包括：天线罩和用于反射信号和抑制多径干扰的金属倒锥台基座，所述天线罩设在金属倒锥台基座上，在金属倒锥台基座内设有第一功分器和第二功分器，在天线罩内且在金属倒锥台基座上设有相互叠加在一起的第一辐射天线和第二辐射天线且由穿过第一辐射天线和第二辐射天线中心的空心短路螺钉固定在金属倒锥台基座上，在第一辐射天线与金属倒锥台基座之间设有第一同轴电缆，第一同轴电缆的内芯的一端与第一辐射天线的辐射片连接，第一同轴电缆的内芯的另一端与第一功分器的第一支路连接，第一同轴电缆的屏蔽层的一端与第一辐射天线的地连接，第一同轴电缆的屏蔽层的另一端与第一功分器的地连接；在第二辐射天线与金属倒锥台基座之间设有第五同轴电缆且第五同轴电缆穿过空心短路螺钉，第五同轴电缆的内芯的一端与第二辐射天线的地连接，第五同轴电缆的内芯的另一端与第二功分器的第一支路连接，第五同轴电缆的屏蔽层的一端与第二辐射天线的辐射片连接，第五同轴电缆的屏蔽层的另一端与第二功分器的地连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型中采用双层微带基板层叠结构实现双频圆极化高隔离度高稳定相位中心天线，特别针对上层辐射天线在上层采用多馈源馈电(典型值为四馈源)结构，馈电同轴电缆通过空心金属短路螺钉内部穿越到金属倒锥台基座内部，进而与第2一分四功分器四个输出端口分别连接，最后通过第2一分四功分器主路输出；针对下层辐射天线在下层采用多馈源馈电（典型值为四馈源）结构，四个馈源分别与第1一分四功分器四个输出端口连接，最后通过第1一分四功分器主路输出；该结构中，由于上层辐射天线的馈电内芯无需穿越下层辐射天线介质材料，而是通过中心空心短路螺钉内部穿越下来，从而实现了两个天线的高隔离馈电，有效降低了两个天线之间的互耦，极大改善了工作于两个工作频点的天线之间的隔离度以及通过第1一分四功分器连接的辐射天线的驻波。

本实用新型中可以对第一介质层、第二介质层内部所有馈电穿孔都进行内孔壁金属化，馈电同轴内芯可以有效焊接第一介质层、第二介质层内部所有馈电穿孔，从而显著改善了馈电连接可靠性。