[实用新型]一种宽波束双频圆极化天线

说明书

技术领域

一般情况下，用于接收卫星下行信号或者发射信号到卫星，都要求天线具有很宽的波束，因为除了同步卫星之外，一般通信卫星、导航卫星处于通过轨道之下，其相对于地面不是静止的，而是在不断的运动，为了保证接收设备能够全天候接收卫星的信号，保证具有宽波束属于基本要求。

为此，本实用新型涉及一种双频圆极化组合天线，其中一个天线采用弯曲十字振子构成，一组采用微带天线构成，通过合适的组合，并且设计了特定的金属锥台和金属地，从而使其具有优良的驻波比、轴比、半球状辐射图，可以应用于卫星导航定位接收机、卫星通信接收机等设备上。

背景技术

目前，卫星定位系统、卫星通信系统已经获得了非常广泛的应用。由于卫星不断的在轨道上运行，因此通常要求卫星定位系统、卫星通信系统中接收通信设备的天线具有半球状辐射图，良好的驻波比、轴比以及低剖面，并具有良好的轴比带宽等要求。目前已经具有多种实用的各种天线，可以应用于这些技术领域，包括螺旋天线、微带天线等，一般而言其波束宽度难以做得很宽。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够提高天线性能的宽波束双频圆极化天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种宽波束双频圆极化天线，包括：金属基座，在金属基座上设有金属锥台和十字振子天线，在金属锥台上设有微带天线，

所述的微带天线由依次叠加的金属底板、介质基板及金属贴片组成，所述金属贴片的形状为切除了一个对角线上的两个等边角的正方形，在金属贴片上连接有同轴电缆且同轴电缆的内芯与金属贴片连接，在所述的微带天线中心设有通孔，

所述的十字振子天线包括设在金属基座上的硬同轴电缆，硬同轴电缆穿过金属锥台及微带天线的通孔，在硬同轴电缆的末端设有缝且缝的长度为四分之一工作波长，在硬同轴电缆的末端还设有十字振子，所述的十字振子由两个短臂和两个长臂组成，硬同轴电缆的内芯与其中一个短臂和一个长臂连接。

本天线属于振子与微带组合天线，且由于振子采用了弯曲结构、末梢采用变异结构，对应的接收天线无需通过匹配电路就可以直接获得很好的驻波特性，同时微带天线部分位于锥台面上，通过优化金属基座直径、锥台高度和梯度、馈电同轴高度，能够使得增益、轴比等多项指标得到有效改善。

本实用新型的十字振子形成一个天线，贴片4、介质基板3和金属地板13形成微带天线，由此形成了两组组合在一起的工作于两个频点组合天线。由于采取了锥台结构2和金属基座1，通过采取合适锥台的锥度、高度和硬同轴电缆的长度，有效的增宽了两个天线的波束宽度，也即压低了高仰角增益，增加了低仰角增益，保证了在仰角－90°～＋90°内增益的平坦性，很好的满足了卫星导航接收设备的使用要求。

本实用新型中采用结构和方法与天线性能的关系描述如下：

        采用两对振子，一对振子对应长臂6，另一对振子对应短臂7，臂长的不同用于天线的圆极化；

        采用两对振子，对应长臂6和短臂7，同时以一定弧度向下弯曲，其中长臂6向下弯曲的曲率小于短臂7的弯曲曲率，该结构有效的展宽了天线的波束；

        采用的两对振子末梢采用了变异结构，末端一段距离内宽度、厚度与振子本身结构相比，变窄或者变薄，或者同时变窄和变薄，该结构有效的改善了该天线的输入阻抗匹配；

        两对振子6和7通过端口开口四分之一工作波长的硬同轴电缆9连接穿过贴片4、介质基板3、金属地板13和金属基座1，并在金属基座上形成SMA接口11；

        锥台之上贴片4、介质基板3、金属地板13形成微带天线，在贴片对角线两端切去三角形10或者其它形状部分，实现该天线的圆极化，该天线中馈电点5通过同轴电缆穿过金属基座1，并在金属基座上形成SMA接口12，该部分的圆极化不仅可以通过贴片切角实现，也可以通过多馈源实现圆极化，其中相邻的馈源相位相差90°；

       两个天线构成的整体组合结构，即由金属基座1、金属锥台2、金属底板13、介质基板3、贴片4、变形十字振子6和7、硬同轴电缆9、两个同轴接头11和12组成，该整体结构中，通过优化电缆9高度、锥台2高度、锥度和金属基座直径1，可以进一步改善天线的波束宽度，从而保证天线在－90°～＋90°范围内的增益保持平坦，更好的满足卫星导航接收设备的要求。

附图说明

在结合附图阅读下列详细描述后，本实用新型的上述目的、其它特征和优点都会更明显，其中：

图1是本实用新型的结构俯视图。