一種抗多徑多饋源雙頻高隔離度寬波束高穩定相位中心天線,含天線罩和三維金屬扼流圈,三維金屬扼流圈含中心基座、第一、二、三和四扼流圈,天線罩設在中心基座上,在中心基座內設有第一和第二功分器,在天線罩內且在中心基座上設有第一、二輻射天線且由空心短路螺釘固定,在第一輻射天線與中心基座之間設第一同軸電纜,內芯一端與第一輻射天線的輻射片連,另一端與第一功分器的第一支路連,屏蔽層一端與第一輻射天線地連,另一端與第一功分器地連;在第二輻射天線與中心基座之間設有第五同軸電纜且第五同軸電纜穿過空心短路螺釘,內芯分別與第二輻射天線地連及第二功分器的第一支路連,屏蔽層分別與第二輻射天線的輻射片及第二功分器地連。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種適于大地測量型衛星導航地面接收終端、高精度定位定向衛星導航地面接收終端的抗多徑多饋源雙頻高隔離度寬波束高穩定相位中心天線,其典型工作頻段為L和S頻段,具有結構緊湊、駐波小、軸比小、軸比帶寬寬、雙頻隔離度高、寬波束范圍內相位中心超穩定等顯著優點。
技術介紹
目前,美國的全球衛星導航系統、中國的北斗衛星導航系統、俄羅斯的格洛納斯系統和歐洲正在籌建的伽利略導航系統構成全球四大衛星導航系統。這四大系統可以提供普 通精度(通常為10米級)的定位,也可以提供高精度(通常為毫米級)的定位。后者主要廣泛用于大地測量學及其相關領域,也廣泛用于高精度定位定向領域。而其中天線技術屬于核心技術,普通天線由于其相位中心的不穩定會帶來厘米級及以上的誤差,無法實現毫米級的超聞精度定位和定向。當前能夠實現超高精度定位和定向的衛星導航系統主要是美國的全球衛星導航系統和中國的北斗系統,現有的主要針對美國全球衛星導航系統的高穩定相位中心天線主要包括兩種形式采用軸對稱多饋源的微帶疊層貼片天線,如Trimble公司的Z印hyr測量型天線;采用“風火輪”技術的多臂平面螺旋縫隙天線,如果Novatel GPS-600天線。前者通過軸對稱的對饋源設計保持天線的軸對稱性,饋源越多,對稱性越好,相位中心穩定度越高,當饋電網絡越復雜,且帶寬較窄,相位中心穩定性較低,且不易調節;后者通過多個繞軸對稱的縫隙螺旋臂保證天線高穩定相位中心,饋電網絡采用串行行波微帶線饋電電路,結構較為簡單,但是其相位中心穩定性較低,且不易調節。
技術實現思路
本專利技術提供一種具有結構緊湊、駐波小、軸比小、軸比帶寬寬、雙頻隔離度高、寬波束范圍內相位中心超穩定、不圓度低、易于調節的抗多徑多饋源雙頻高隔離度寬波束高穩定相位中心天線。本專利技術采用如下技術方案 一種抗多徑多饋源雙頻高隔離度寬波束高穩定相位中心天線,包括天線罩和用于反射信號和強抑制多徑干擾的三維金屬扼流圈,所述三維金屬扼流圈包括高度相等的中心基座、第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈和第四扼流圈,第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈和第四扼流圈與中心基座同心,并且,第三扼流圈位于第四扼流圈內,第二扼流圈位于第三扼流圈內,第一扼流圈位于第二扼流圈內,中心基座位于第一扼流圈內,中心基座、第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈和第四扼流圈的位置沿高度方向逐圈向下,第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈及第四扼流圈為金屬筒,所述天線罩設在三維金屬扼流圈的中心基座上,在三維金屬扼流圈的中心基座內設有第一功分器和第二功分器,在天線罩內且在三維金屬扼流圈的中心基座上設有相互疊加在一起的第一輻射天線和第二輻射天線且由穿過第一福射天線和第二福射天線中心的空心短路螺釘固定在三維金屬扼流圈的中心基座上,在第一福射天線與三維金屬扼流圈的中心基座之間設有第一同軸電纜,第一同軸電纜的內芯的一端與第一輻射天線的輻射片連接,第一同軸電纜的內芯的另一端與第一功分器的第一支路連接,第一同軸電纜的屏蔽層的一端與第一輻射天線的地連接,第一同軸電纜的屏蔽層的另一端與第一功分器的地連接;在第二輻射天線與三維金屬扼流圈的中心基座之間設有第五同軸電纜且第五同軸電纜穿過空心短路螺釘,第五同軸電纜的內芯的一端與第二輻射天線的地連接,第五同軸電纜的內芯的另一端與第二功分器的第一支路連接,第五同軸電纜的屏蔽層的一端與第二輻射天線的輻射片連接,第五同軸電纜的屏蔽層的另一端與第二功分器的地連接。與現有技術相比,本專利技術具有如下優點 本專利技術中采用雙層微帶基板層疊結構實現雙頻圓極化高隔離度高穩定相位中心天線, 特別針對上層輻射天線在上層采用多饋源饋電(典型值為四饋源)結構,饋電同軸電纜通過空心金屬短路螺釘內部穿越到三維金屬扼流圈內部,進而與第二一分四功分器四個輸出端口分別連接,最后通過第二一分四功分器主路輸出;針對下層輻射天線在下層采用多饋源饋電(典型值為四饋源)結構,四個饋源分別與第一一分四功分器四個輸出端口連接,最后通過第一一分四功分器主路輸出;該結構中,由于上層輻射天線的饋電內芯無需穿越下層輻射天線介質材料,而是通過中心空心短路螺釘內部穿越下來,從而實現了兩個天線的高隔離饋電,有效降低了兩個天線之間的互耦,極大改善了工作于兩個工作頻點的天線之間的隔離度以及通過第一一分四功分器連接的輻射天線的駐波。本專利技術中可以對第一介質層、第二介質層內部所有饋電穿孔都進行內孔壁金屬化,饋電同軸內芯可以有效焊接第一介質層、第二介質層內部所有饋電穿孔,從而顯著改善了饋電連接可靠性。本專利技術中對第二金屬層、第四金屬層周邊設有金屬點陣。由于高穩定相位中心天線要求在工作波束內的所有區域天線都有一致的相位特性,然而通常由于介質材料加工工藝原因,介質材料本身的介電常數難以做到完全一致,因此根據實際測試結果,通過對增加的金屬點陣進行刻除調節,來改善天線相位中心和增益方向圖的一致性以及降低軸比指標。本專利技術中采用的三維金屬扼流圈,通過采用不同深度、不同高度(相對于三維金屬扼流圈基座的中心基座上端面)的多個扼流圈,可以有效的降低多徑信號的干擾,同時改善了天線的交叉極化性能,且不顯著降低天線的相位特性。附圖說明在結合附圖閱讀描述后,本專利技術的上述目的、其它特征和優點都會更明顯,其中 圖I是本專利技術的天線整體前視剖面圖。圖2是本專利技術的天線整體側視剖面圖。圖3是本專利技術的三維扼流圈俯視圖。圖4是本專利技術的第一金屬層俯視圖。圖5是本專利技術的第一介質層俯視圖。圖6是本專利技術的第二金屬層俯視圖。圖7是本專利技術的第三金屬層俯視圖。圖8是本專利技術的第二介質層俯視圖。圖9是本專利技術的第四金屬層俯視圖。 圖10是本專利技術的第一天線相位方向圖。圖11是本專利技術的第一天線俯仰角60度時增益方向圖。圖12是本專利技術的第一天線方位角O度時增益方向圖。圖13是本專利技術的第一天線軸比特性。圖14是本專利技術的第二天線相位方向圖。圖15是本專利技術的第二天線俯仰角60度時增益方向圖。圖16是本專利技術的第二天線方位角O度時增益方向圖。圖17是本專利技術的第二天線軸比特性。圖18是本專利技術的第一天線和第二天線的隔離度。圖19是本專利技術的第一一分四功分器結構原理圖。圖20是本專利技術的第一一分四功分器的俯視圖。圖21是本專利技術的第二一分四功分器結構原理圖。圖22是本專利技術的第二一分四功分器的俯視圖。其中,I為天線罩,2為空心金屬短路螺釘,3為第四金屬層,4為第二介質層,6為第三金屬層,7為第二金屬層,8為第一介質層,9為第一金屬層,11-1、11-2、11-3和11_4為第一天線的四個饋電口,10-1、10-2、10-3和10-4為第二天線的四個饋電口,13為第——分四功分器主路端口,13-1、13-2、13-3和13_4為第一一分四功分器四個支路端口,13-0第 分四功分器地,13-5為第分四功分器介質,13-6為第分四功分器網絡層,14為第二一分四功分器主路端口,14-1、14-2、14-3和14_4為第二一分四功分器四個支路端口 14-0第二一分四功分器地,14-5為第二一分四功分器介質,14-6為第二一分四功分器網絡層,15為三維金屬扼流圈的中心基座,16為三維金屬扼流圈的第一扼流圈,17為三維金屬扼流圈的第二扼流圈,18為三維金屬扼流圈的第三扼流圈,19為三維金屬扼流圈的第四扼流圈。具體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種抗多徑多饋源雙頻高隔離度寬波束高穩定相位中心天線,其特征在于,包括:天線罩(1)和用于反射信號和抑制多徑干擾的三維金屬扼流圈,所述三維金屬扼流圈包括高度相等的中心基座(15)、第一扼流圈(16)、第二扼流圈(17)、第三扼流圈(18)和第四扼流圈(19),第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈和第四扼流圈與中心基座(15)同心,并且,第三扼流圈位于第四扼流圈內,第二扼流圈位于第三扼流圈內,第一扼流圈位于第二扼流圈內,中心基座(15)位于第一扼流圈內,中心基座(15)、第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈和第四扼流圈的位置沿高度方向逐圈向下,第一扼流圈、第二扼流圈、第三扼流圈及第四扼流圈為金屬筒,所述天線罩(1)設在三維金屬扼流圈的中心基座(15)上,在三維金屬扼流圈的中心基座(15)內設有第一功分器(13)和第二功分器(14),在天線罩內且在三維金屬扼流圈的中心基座(15)上設有相互疊加在一起的第一輻射天線和第二輻射天線且由穿過第一輻射天線和第二輻射天線中心的空心短路螺釘(2)固定在三維金屬扼流圈的中心基座(15)上,在第一輻射天線與三維金屬扼流圈的中心基座(15)之間設有第一同軸電纜(11?1),第一同軸電纜(11?1)的內芯的一端與第一輻射天線的輻射片連接,第一同軸電纜(11?1)的內芯的另一端與第一功分器(13)的第一支路(13?1)連接,第一同軸電纜(11?1)的屏蔽層的一端與第一輻射天線的地連接,第一同軸電纜(11?1)的屏蔽層的另一端與第一功分器(13)的地(13?0)連接;在第二輻射天線與三維金屬扼流圈的中心基座(15)之間設有第五同軸電纜(10?1)且第五同軸電纜(10?1)穿過空心短路螺釘(2),第五同軸電纜(10?1)的內芯的一端與第二輻射天線的地連接,第五同軸電纜(10?1)的內芯的另一端與第二功分器(14)的第一支路(14?1)連接,第五同軸電纜(10?1)的屏蔽層的一端與第二輻射天線的輻射片連接,第五同軸電纜(10?1)的屏蔽層的另一端與第二功分器(14)的地(14?0)連接。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:曹振新,夏繼鋼,梅玉順,
申請(專利權)人:東南大學,中電科技揚州寶軍電子有限公司,揚州寶軍蘇北電子有限公司,
類型:發明
國別省市:
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