[发明专利]一种高隔离度双频导航天线

说明书

技术领域

本发明属于无线通信导航及天线技术领域，特别涉及高性能天线设计、天线高隔离度、双频技术的一种高隔离度双频导航天线，该导航天线用于小型化或者车载式的卫星导航地面应用系统用户机设备等。

背景技术

小型化导航天线是近年来国外各卫星导航天线厂商研究的热点，由其装备的多模多频GNSS接收机是卫星导航接收机发展的大趋势。未来可接收的卫星导航星座越来越多，包括GPS、北斗、GLONASS、Galileo。多模多频卫星导航接收机可利用的卫星数量成倍增加，可确保用户稳定可靠地接收到卫星信号，即使在接收环境恶劣的情况下也能保证导航定位的连续性、可用性和完善性。

多种天线形式可用于导航天线，其中微带贴片天线优势比较明显，微带贴片天线具有低轮廓、易于批量生产、易于有源器件集成等特点，被广泛用于卫星导航和无线通信领域。

天线是现代武器装备上不可或缺的重要设备之一。天线是无线系统的重要部件，它是现代信息社会的电子眼、电子耳，主要是用来辐射或接收无线电波的装置。地面导航应用系统中天线位于最前端，天线性能的好坏直接影响导航定位精度。

对于我国的卫星导航系统，不仅有接收频段还有发射频段，因此要求天线具有较高收发隔离度，同时要求圆极化方式工作，并且要求具有半球形的方向图，即要求具有较高的低仰角的增益。同时要求具有小型化和双频带特性。本发明主要是在实现天线双频特性的同时，实现两频段的高隔离度特性。

发明内容

为提高和保证双频段天线良好的辐射特性，本发明采用了两频段辐射体共轴叠放的方案，本发明的目的在于解决两频段的天线辐射体叠放在一起后，两频段的收发隔离度差问题，提出一种高性能的高隔离度双频导航天线，满足卫星导航系统需要的辐射特性，为卫星导航用户机设备提供高性能天线模块。

为实现双频特性本发明提出两频段辐射体共轴叠放的方案：一种高隔离度双频导航天线，其特征在于：其包括高频段天线辐射体（1）、低频段天线辐射体（2）、腔体（3），高频段天线辐射体（1）和低频段天线辐射体（2）通过焊锡焊接在一起，低频段天线辐射体（2）与腔体（3）通过螺丝（221）连接在一起；高频、低频段分别有一个连接器固定在腔体上；高频段天线的辐射体（1）是中心馈电圆极化微带天线，该天线辐射体（1）采用特殊形状的辐射贴片（11），使得高频段辐射体具有中心馈电特性（14）；这样可以利用低频段天线辐射体（2）的中心零电位的特性提高两频段的隔离度；低频段辐射体（2）由两层高频介质板（21、22）叠加而成并通过螺丝（221）连接在一起；低频段辐射体采用了耦合的馈电方式。

所述高频段天线辐射体（1）采用基于中心馈电（14）的圆极化微带天线。

所述高频段天线辐射体（1）通过焊锡直接与低频段天线辐射体（2）的辐射贴片（222）焊接在一起。

所述低频段天线辐射体（2）采用耦合馈电方式，天线由两层介质板（21、22）层叠在一起构成，上层介质板（21）印刷有辐射贴片，下层介质板（22）印刷有耦合微带线。并在中心设置了一个接地的金属化孔（224、213），将两层介质板（21、22）叠加在一起时，整个低频段天线辐射体（2）中心将设置有接地的金属化孔。

所述低频段天线辐射体（2）的上层介质板（21）是介电常数比较高的板材，下层介质板（22）是介电常数比较低的介质板材。

将高频段天线辐射体（1）叠放在低频段天线辐射体（2）上时，高频段天线辐射体（1）的中心馈电探针（14）将穿过低频段天线辐射体（2）的中心接地金属化孔，并与固定在腔体上的高频段射频连接器连接在一起。

高频段辐射体放置在低频段辐射体上，将低频段辐射体的辐射贴片当作高频段辐射体的地板。高频段辐射体直接焊接在低频段辐射体的辐射贴片上。

技术原理：卫星导航天线采用的是圆极化工作方式，本发明采用的是微带天线，而微带天线有多种圆极化的实现方式，如：单馈切角方形贴片方式、双馈电方式、多馈电方式等。

本发明采用了单馈的圆极化工作方式，高频段辐射体利用特殊形状的辐射贴片，使得贴片的馈电位置在辐射贴片的中心位置，低频段辐射体采用耦合馈电方式。