[发明专利]低剖面的车载低仰角圆极化卫星接收天线

说明书

技术领域

本发明涉及低仰角车载卫星接收天线，尤其是一种低剖面的车载低仰角圆极化卫星接收天线。

背景技术

随着卫星通信技术的普及，越来越多的卫星通信设备走进人们的日常生活，人们对通信质量的要求也愈发提高。在非热带地区的车辆在与赤道上空的卫星进行通信时，大部分无机械转动装置的车载卫星天线的最大波束并未对准卫星，导致通信质量下降。目前，行业内主要有两种手段解决上述问题：其一是将天线偏置，并增加转动装置，同过转动调整天线的波束指向来对准卫星，获得良好的通信质量；二是将天线波束做全向低仰角，这样无需转动装置且无论车辆如何旋转，天线的最大波束指向均与卫星对准。第一种方法中，引入了转动装置，不可避免地增加了设备的尺寸，而且在车辆的行进过程中，不能保证天线时时刻刻均与卫星对准，即通信链路的稳定性不能保证。而第二种方法中，为了实现圆极化天线(由于链路距离很远，卫星信号已经很弱，使用圆极化天线较线极化天线可以接收到更大的能量)，一般天线都比较大且剖面较厚，设计较复杂且成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种全向低仰角且成本较低的车载圆极化卫星接收天线。

本发明采用的技术方案如下：

低剖面的车载低仰角圆极化卫星接收天线，具体包括金属地板、接地金属片和介质基板，所述金属地板设置有SMA接头；所述接地金属片对应连接金属地板和介质基板；所述介质基板上表面覆盖有天线辐射贴片，下表面覆盖有耦合馈电金属片；所述天线辐射贴片由首尾相连的开槽枝节构成；所述SMA接头外导体接地，内导体通过金属丝对应连接耦合馈电金属片。

更进一步地，所述各枝节对应位置的开槽呈首尾连接状。

更进一步地，所述枝节旋转对称。

更进一步地，所述枝节的开槽旋转对称。

更进一步地，耦合馈电金属片通过耦合馈电将能量传导至天线辐射贴片。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、天线辐射贴片由首尾相连的开槽枝节构成，形成同相环电流，增加phi方向电场的强度，同时增加了phi方向电场与由接地金属片、天线辐射贴片、金属地板产生的theta方向电场的相位差，提高了天线的圆极化性能；

2、该结构天线整体空间紧凑，剖面低，工艺简单，成本低。

3、采用耦合馈电可以有效地增加带宽，天线在低仰角波束上圆极化性能良好，增益性能良好。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1：本发明天线结构的正视图

其中，1-介质基板、2-接地金属片、3-耦合馈电金属片、4-金属丝、5-SMA接头、6-金属地板、7-天线辐射贴片

图2：7-天线辐射贴片的结构图

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

天线远场是球面波，球坐标系下，电场包括theta分量电场和phi分量电场。

如图1，低剖面的车载低仰角圆极化卫星接收天线，具体包括金属地板6、接地金属片2和介质基板1，所述金属地板6设置有SMA接头5；所述接地金属片2对应连接金属地板6和介质基板1；所述介质基板1上表面覆盖有天线辐射贴片7，下表面覆盖有耦合馈电金属片3；所述天线辐射贴片7由首尾相连的开槽枝节构成；所述SMA接头5外导体接地，内导体通过金属丝4对应连接耦合馈电金属片3。

所述天线辐射贴片7由首尾相连的枝节构成，电流在枝节上流动时，可以等效为同相的环电流，产生phi方向的电场，这样的环电流生成的方向图为水平全向的，经过车顶金属板的反射将使波束上扬，形成低仰角波束。

枝节上设置开槽，且各枝节对应位置的开槽呈首尾相连状，可以增加同相环电流的强度，增加了phi方向电场的强度。接地金属片连接天线辐射贴片和金属地板，形成另一个电流环，辐射电场主要是theta方向，设置开槽延长了电流从天线辐射贴片中心流向接地金属片的距离，电流只能在到达天线辐射贴片边缘后流向接地金属片，这增加了theta方向电场与phi方向电场的相位差，使两方向电场的相位差更接近90°。同时，枝节上设置开槽增加了phi方向电场的强度，phi方向电场强度与theta方向电场强度更为接近，可以实现良好的圆极化性能。