[发明专利]宽频带圆极化宽波束多模卫星导航终端天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域的天线技术，特别是对宽频带特性和圆极化特性要求较高的如多模卫星导航终端等场合。

背景技术

通常卫星导航天线终端(用户)天线为单频、双频或者三频，且都是针对单一的卫星导航系统，比如国外的GPS、GLONASS、GALILEO以及我国的北斗1号、北斗2号。这类天线的缺点是无法同时接收所有的导航信号，无法满足多模导航接收的需求。但是在实际应用中，用户需要根据实际需求选择上述一种或者多种不同卫星导航系统的导航信号，需要能够同时接收多种模式导航信号的宽频带多模导航终端天线。

美国GPS全球有24颗卫星供全球用户使用，而我国的北斗系统与GPS的卫星轨道不相同，而且数量较少，这就要求终端天线具有较好的低仰角增益。

经检索，与本发明专利内容密切相关的具体如下：专利号：ZL200520079254.3的“有良好低仰角性能的双频宽波束圆极化天线”，公开的天线组成结构为单极子天线的变形，通过增加寄生部分来改善低仰角增益，但该天线频带较窄，只可以用于双频工作。专利申请号：200620078410.9的“三频宽波束圆极化天线”，其组成结构为三层结构，最上面为偶极子天线，下面两层为微带天线，通过这三个天线的组合来实现三频工作，但该天线未提及低仰角特性。专利号：ZL 200520079197.9的“一种改善低仰角性能的双频宽波束圆极化天线”，其组成结构为两组L型单极子天线实现双频工作，并且通过L型单极子来改善低仰角增益。专利号：ZL 200420081255.7的“宽频微带天线”，其采用斜L型探针展宽带宽，相对带宽可达37％，该天线为线极化，由于应用的场合不同，未提及低仰角增益。

另外，一般的微带天线都采用印刷工艺来制作，即在双面覆铜微波介质板双面进行腐蚀印刷操作，去掉无用的铜箔，保留有用部分。由于铜箔很薄(一般为17微米或35微米)，在温度聚变很快且变化范围很大的条件下，铜箔容易剥落，导致天线毁伤。而且印刷工艺实现的微带天线一般很薄，很难实现良好的低仰角增益。

综上所述，能够同时接收多种模式导航信号的宽频带多模导航终端天线未见相关文献报道。

发明内容

本发明的技术解决问题是：提供一种相对带宽大于40％，能够覆盖所有卫星导航信号，宽频带范围内圆极化轴比小于1.5dB，提高天线的低仰角增益，能够接收所有导航信号的宽频带圆极化宽波束多模卫星导航终端天线。

本发明的技术解决方案是：宽频带圆极化宽波束多模卫星导航终端天线，由馈电网络和天线本体两部分组成，天线本体包括天线罩、介质支撑、金属辐射贴片、四个L型金属馈电探针和金属反射板；L型金属馈电探针嵌入介质支撑内，金属辐射贴片嵌入介质支撑上面的槽内；介质支撑与外部的天线罩连接为一整体；馈电网络包括微带功分移相网络和金属屏蔽盒，微带功分移相网络采用一分四的微带功分移相网络，四个馈电点依次相位相差90°；金属屏蔽盒位于天线本体金属反射板下方，微带功分移相网络安装在金属屏蔽盒内，在网络总输出口安装SMA接头；天线本体的四个L型金属馈电探针和天线馈电网络的微带功分移相网络通过金属电连接在一起。

所述天线罩和介质支撑采用相同的介质材料，介质材料的相对介电常数ε_r选取范围为1＜ε_r＜20。

所述天线罩和介质支撑为设计为一个整体。

所述金属辐射贴片为圆型，其半径r=8.794fϵr,]]>其中f为天线工作频率，单位为GHz，ε_r为介质支撑的相对介电常数，r的单位为厘米。