[实用新型]一种双频天线

说明书

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，尤其涉及一种双频天线。

背景技术

在全球卫星导航定位系统(GNSS)中，多径干扰是造成系统定位误差的主要因素之一。多径干扰是由大气及地表物体的反射和绕射后的信号到达卫星接收机产生的。与直射路径到达信号相比，这些信号具有不同的或相反的幅度、相位和极化信息，会干扰接收机的判别，使系统性能下降。因此，如何有效地抗多径干扰已经成为GNSS应用亟待解决的难题。

对于长时延的多径信号接收机本身很容易识别并滤除。但对于由地板和周围物体反射和绕射的短时延多径信号，接收机很难将其与受大气环境时延影响而产生规律性波动的直射信号区别开，因而很容易造成接收机误判。虽然在一些全天候地面监测站中，短时延多径信号的影响可以通过后端信号处理功能予以消除。但在实时性要求比较高的系统和应用中，采用一款抗多径干扰的接收天线无疑是一种更有效的方法。

由地面的反射以及地表面波引起的多径干扰，大多来自天线的低仰角或负仰角区域(即天线的下半空间)，因此可以通过对接收机的天线进行特殊设计，改变其方向图特性来抑制该区域的干扰。

在天线的低仰角及负仰角区域，多径干扰主要有两个来源：绕射和反射。绕射信号的极化形式一般仍保持主极化(右旋圆极化RHCP)，并且其来波方向主要集中在低仰角区(靠近水平面方向)。因此，要抑制绕射信号，需要减小天线在低仰角区(仰角小于5°)的主极化增益。另一方面，反射信号则主要来自负仰角区(水平面以下)，并且其极化方式多为左旋圆极化(LHCP)。因而如果天线能在负仰角区保持较好的交叉极化性能，就可以很好的抑制这一部分信号的干扰。其中，对于前述两点性能要求，关键在于负仰角区的低交叉极化性能的实现上。

目前针对多径干扰的天线设计方案主要包括Choke Ring天线、基于EBG(电磁带隙)结构的天线以及采用阻抗渐变地板的天线等。Choke Ring天线利用褶皱地板形成终端短路的四分之一波长传输线，在靠近褶皱顶部的表面，表现出高阻抗的特性。该人造的高阻抗表面可以有效地阻止TE波和TM波的传播，从而有效地抑制地板边缘的辐射和绕射效应。而任意斜入射到该表面的波均可以看作TE波和TM波的合成。但是这种天线要求至少四分之一波长的褶皱深度以及多层同心褶皱环才能获得期望的效果。因此这种天线通常剖面高、重量大，不利于携带、安装和移动。

另外一类设计是采用具有类似EBG结构的地板来代替褶皱地板。EBG结构具有和褶皱结构类似的功能，即能形成高阻表面并抑制表面波，进而改善天线的后向辐射性能。虽然该天线的性能相比Choke Ring天线略有不足，但其优点是具有较轻的重量和较低的剖面，并且EBG结构可以利用印刷电路板来制造，加工比较方便。不过为了获得较好的性能，EBG地板在横向必须形成一定的周期结构，使得横向的尺寸比较大。

还有一类利用阻抗渐变地板来抑制多径干扰的设计，可以在很宽的频带内保持良好的性能。此设计要求地板的表面阻抗从中心至边缘呈指数增加，从而抑制表面电流。这种地板通常采用在金属地板表面涂敷复合氧化物或分段拼接具有一定阻抗特性的阻抗层来制作。然而，该地板通常成本较高且不易加工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种双频天线，以解决现有双频天线后向交叉极化剖面较高、成本较高等技术问题，还能够提高接收信号的可靠性和精度，并具有体积小，重量轻的特点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种双频天线，包括金属反射底座，金属反射底座内设置有PCB板，PCB板下设有移相馈电网络，PCB板上从下至上依次叠加设置有第一介质层、地板、第二介质层和第三介质层，第二介质层和第三介质层上均铺设有微带贴片，每个微带贴片至少通过一个馈电探针与移相馈电网络电连接；地板上设有将其分割为内区和外区的环形槽，内区和外区通过多个跨接在环形槽上的集总电阻相连，第二介质层和第三介质层均设置于内区上。

进一步的，设置于第二介质层的微带贴片大小大于第三介质层上的微带贴片大小。

进一步的，微带贴片的呈圆形。

进一步的，设置于第二介质层上的微带贴片通过两个馈电探针与移相馈电网络电连接。

进一步的，设置于第三介质层上的微带贴片通过两个馈电探针与移相馈电网络电连接。

进一步的，设置于第三介质层上的微带贴片设有中心孔，中心孔中设有依次穿在第三介质层、设置于第三介质层上的微带贴片和第二介质层中的短路针，且短路针还电连接于移相馈电网络的地线。