[发明专利]一种多频去耦网络结构及多频阵列天线

说明书

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种多频去耦网络结构及多频阵列天线。上述多频去耦网络结构，应用于多频阵列天线，上述多频去耦网络结构包括至少两个去耦网络层，其中，每一去耦网络层分别用于消除上述多频阵列天线的多个工作频段中相应一个工作频段的天线阵元之间的电磁耦合；上述至少两个去耦网络层以层叠方式堆叠，多个所述天线阵元设置于所述多频阵列天线接地板的一侧，所述多频去耦网络结构设置于所述多频阵列天线接地板的另一侧。实现了对每一工作频段的天线阵元之间的电磁耦合进行有效消除，提高了多频阵列天线轴比性，从而使得多频阵列天线中各天线阵元之间的间距能进一步减小，满足了人们对设备的小型化、便携程度的需求。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种多频去耦网络结构及多频阵列天线。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite Systems，GNSS)在各大领域的应用日益广泛，尤其是定位导航、精密授时等服务对于国家安全和稳定起到至关重要的作用。现在全球包括四个主要的GNSS系统，它们是：美国的全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)、欧洲的伽利略定位系统(Galileo)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS)和中国的“北斗”系统。为了提升系统定位的精确性、可靠性和安全性，多模GNSS导航技术的发展成为未来导航技术发展的必然趋势。作为多模GNSS接收机关键器件的多频圆极化天线，其研究与设计受到了广泛重视。

目前，需要将多个天线阵元组成阵列天线的方式来满足天线的高增益、波束扫描等应用需求，同时人们对设备的小型化、便携程度要求的不断增加，使得天线阵元之间的间距越来越小，那么，天线阵元之间的电磁耦合对阵元天线的阻抗匹配特性和辐射性能有较大的影响。

进一步的，随着天线技术的发展，一个多频阵列天线可同时工作于不同波段下，如，工作于GPSL1(1.575GHz)，L2(1.227GHz)，L5(1.176GHz)波段的单馈点三频段圆极化微带天线；当阵元天线的天线阵元间距减小时，通常采用去耦网络的方法来降低耦合对阵列天线的影响。

然而，目前的去耦网络仅针对单频阵列天线，而对多频阵列天线的去耦效果不佳，天线阵元间的耦合过高，阵列天线轴比性能下降。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种多频去耦网络及多频阵列天线，用以解决现有技术中存在的多频阵列天线的去耦效果不佳，天线阵元间的耦合过高，阵列天线轴比性能下降的问题。

本发明实施例中提供的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种多频去耦网络结构，应用于多频阵列天线，上述多频去耦网络结构包括至少两个去耦网络层，其中，每一去耦网络层分别用于消除上述多频阵列天线的多个工作频段中相应一个工作频段的天线阵元之间的电磁耦合；上述至少两个去耦网络层以层叠方式堆叠，多个上述天线阵元设置于所述多频阵列天线接地板的一侧，上述多频去耦网络结构设置于上述多频阵列天线接地板的另一侧。

采用本发明提供的多频去耦网络结构，通过针对多频阵列天线工作的每一工作频段分别设计有相应的，用于消除相应一个工作频段的天线阵元之间的电磁耦合的去耦网络层，实现了对每一工作频段的天线阵元之间的电磁耦合进行有效消除，提高了多频阵列天线轴比性，从而使得多频阵列天线中各天线阵元之间的间距能进一步减小，满足了人们对设备的小型化、便携程度的需求。且各去耦网络层采用层叠方式堆叠，设置于多频阵列天线的接地板上，多频去耦网络结构布局合理，进一步的，一个去耦网络层由多个微带线组成的二元阵列去耦单元组成，一个二元阵列去耦单元的微带线的参数值与两个天线阵元之间的距离，以及该两个天线阵元的工作频段相关联。

可选的，每一去耦网络层均包括至少两个由若干微带线组成二元阵列去耦单元，其中，相邻天线阵元之间设置有一个二元阵列去耦单元，不同去耦网络层中的二元阵列去耦单元的微带线参数值不同。