專利名稱：北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及天線技術領域，特別是涉及多模多頻圓極化接收天線，可用于北斗ニ代衛(wèi)星定位。
背景技術：
傳統(tǒng)的衛(wèi)星定位接收天線有微帶天線、十字交叉振子天線、四臂螺旋天線等，這些天線多為單?；蛘瓗Чぷ?，即只能接收全球定位系統(tǒng)GPS、北斗BD或格洛納斯GL0NASS中的、ー個衛(wèi)星系統(tǒng)信號，實現(xiàn)多頻工作時，其方向圖不是很理想。因而應用受到一定的限制。中國專利CN 201120317215. 8公開了ー種軍用北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，該天線采用圓錐等角雙臂螺旋天線的變形形式，將兩等角螺旋金屬帶線輻射體繞在圓錐支架上，饋線沿其中一螺旋帶線輻射體爬升至頂端進行平衡饋電。該天線雖然性能優(yōu)良，但是其金屬帶線輻射體的寬度是漸變的，使制備エ藝復雜化，限制了天線的使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術的不足，提供ー種性能優(yōu)異且制備エ藝簡單的北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括空心天線支架、輻射單元和饋線，輻射単元采用對稱的兩個金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)，纏繞在空心天線支架的外表面，其特征在于所述的金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)以均衡的等寬間隔，自天線支架的下端纏繞至天線支架的頂端；所述的饋線采用漸變線結構，從空心支架內部升至頂端進行平衡饋電。所述饋線采用的漸變線結構，是用饋線底部位置的外導體全部包裹住芯線，饋線頂部位置的外導體與芯線平行，饋線中間位置的外導體部分漸變地包裹住芯線。所述金屬帶線輻射體(2)和輻射體⑶分別與饋線的外導體和芯線相連。所述的空心天線支架采用上部為圓錐形、下部為圓柱形的一體結構。本發(fā)明由于天線帶線輻射體(2)和(3)采用等寬結構，使其便于纏繞在空心天線支架上，簡化了天線的制備工藝；同時由于饋線采用漸變線的結構形式，簡易地實現(xiàn)了天線寬帶的平衡饋電和阻抗變換；此外由于饋線通過空心天線支架內部直接升至頂端進行平衡饋電，縮短了饋線的長度，減少了天線的制作成本。


圖I是本發(fā)明的結構示意圖；圖2是圖I的中心軸剖視圖；圖3是圖2中饋線的漸變部分的示意圖；圖4是本發(fā)明的天線駐波比實測圖；圖5是本發(fā)明的天線在高低頻點的實測方向圖6是本發(fā)明的天線在高低頻點的軸比實測圖。
具體實施例方式參照圖1，本發(fā)明的北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，給出如下3種實施例實施例I本發(fā)明的北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，包括空心天線支架I、ー對金屬帶線輻射體2和3、饋線4和天線底座5。其中空心天線支架I采用上部為圓臺形、下部為圓柱形的一體結構，其上部圓臺直徑d與下部圓柱直徑D的比值為d/D=0.3，上部圓臺形的高度h與天線支架的總高度H的比值為h/H=0. 45 ; ー對金屬帶線輻射體2和3設置在空心天線支架I的外表面，形成對稱結構；饋線4由空心天線支架I內部穿至頂端進行平衡饋電，如圖2所示；天線底座5用于固定空心天線支架I和饋線4的饋電接頭6。所述對稱的ー對金屬帶線輻射體2和輻射體3，其金屬帶線的寬度W取為6mm，且兩者以均衡的等寬間隔，按照螺旋角α=60°自空心天線支架I的下端纏繞至空心天線支架I的頂端，并且在頂端處分別與饋線4的芯線和外導體相連。參照圖3，饋線4采用漸變線結構，即饋線4底部位置的外導體全部包裹住芯線，饋線4頂部位置的外導體與芯線平行，饋線4中間位置的外導體部分漸變地包裹住芯線。實施例2本發(fā)明的北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，包括空心天線支架I、ー對金屬帶線輻射體2和3、饋線4和天線底座5。其中空心天線支架I采用上部為圓臺形、下部為圓柱形的一體結構，其上部圓臺直徑d與下部圓柱直徑D的比值為d/D=0. 3，上部圓臺形的高度h與天線支架的總高度H的比值為h/H=0. 45 ; ー對金屬帶線輻射體2和3設置在空心天線支架I的外表面，其金屬帶線的寬度W取為4_，且兩者以均衡的等寬間隔，按照螺旋角α=55°自空心天線支架I的下端纏繞至空心天線支架I的頂端，并且在頂端處分別與饋線4的芯線和外導體相連，形成對稱結構。饋線4由空心天線支架I內部穿至頂端進行平衡饋電，如圖2所示，其結構與實施例I相同；天線底座5用于固定空心天線支架I和饋線4的饋電接頭6。實施例3本發(fā)明的北斗ニ代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，包括空心天線支架I、ー對金屬帶線輻射體2和3、饋線4和天線底座5。其中空心天線支架I采用上部為圓臺形、下部為圓柱形的一體結構，其上部圓臺直徑d與下部圓柱直徑D的比值為d/D=0. 3，上部圓臺形的高度h與天線支架的總高度H的比值為h/H=0. 45 ;ー對金屬帶線輻射體2和3的金屬帶線的寬度W取為8mm，且兩者以均衡的等寬間隔，按照螺旋角α=70°自空心天線支架I的下端纏繞至空心天線支架I的頂端，并且在頂端處分別與饋線4的芯線和外導體相連，形成對稱結構。饋線4由空心天線支架I內部穿至頂端進行平衡饋電，如圖2所示，其結構與實施例I相同；空心天線支架I和饋線4的饋電接頭6通過天線底座5固定在一起。
本發(fā)明的效果可通過以下實測數(shù)據(jù)進ー步說明測試I，天線工作頻段為1164MHz 1616MHz，在微波暗室用安捷倫8753ES測試其駐波比，實測結果如圖4所示。從圖4可以看出，本發(fā)明天線在整個頻段內的駐波比VSffR ^ I. 5:1。測試2，在Airlink 3D微波暗室測量天線立體方向圖，實測結果如圖5所示，其中0 5(a)為f=1176. 45MHz的實測方向圖，圖5(b)為f=1609MHz的實測方向圖。由圖5立體方向圖可以更直觀的看出本發(fā)明天線在高低頻端都具有較好的対稱性，體現(xiàn)了很好的半空間輻射特性。測試3，在微波暗室，通過反復旋轉ー線極化喇叭天線一周測試該天線工作在最高中心頻點和最低中心頻點的半空間圓極化軸比，結果如圖6所示，其中圖6(a)為天線x-z面高低頻點的軸比實測圖，圖6(b)為天線y-ζ面高低頻點的軸比實測圖。從圖6可見本發(fā)明天線的仰角10° 20°，軸比小于3dB ;仰角20° 90°，軸比小于2dB，主方向上 的圓極化軸比約為ldB，呈現(xiàn)出很好的圓極化效果。
權利要求
1.一種北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，包括空心天線支架、輻射單元和饋線，輻射單元采用對稱的兩個金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)，纏繞在空心天線支架的外表面，其特征在于 所述的金屬帶線輻射體⑵和輻射體(3)，其金屬帶線的寬度W相同，并以均衡的等寬間隔，按照螺旋角a自天線支架的下端纏繞至天線支架的頂端，4mm < W < 8mm, 55。^ a <70° ; 所述的饋線采用漸變線結構，從空心支架內部升至頂端進行平衡饋電。
2.根據(jù)權利要求I所述的北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，其特征在于所述饋線采用的漸變線結構，是用饋線底部位置的外導體全部包裹住芯線，饋線頂部位置的外導體與芯線平行，饋線中間位置的外導體部分漸變地包裹住芯線。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，其特征在于金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)分別與饋線的外導體和芯線相連。
4.根據(jù)權利要求I所述的北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，其特征在于空心天線支架采用上部為圓臺形、下部為圓柱形的一體結構。
5.根據(jù)權利要求I所述的北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，其特征在于所述的空心天線支架的上部圓臺直徑d與下部圓柱直徑D的比值為d/D=0. 3。
6.根據(jù)權利要求I所述的北斗二代衛(wèi)星定位多模多頻圓極化接收天線，其特征在于所述的空心天線支架上部圓臺形的高度h與天線支架的總高度H的比值為h/H = 0. 45。
全文摘要
本發(fā)明屬于天線技術領域，特別涉及多模多頻圓極化接收天線，主要解決現(xiàn)有技術無法兼顧天線性能和制備工藝的問題。本發(fā)明包括空心天線支架、輻射單元和饋線，空心天線支架(1)采用上部為圓臺形、下部為圓柱形的一體結構；輻射單元采用對稱的兩個金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)，兩輻射體的金屬帶線寬度為4mm≤W≤8mm，并以均衡的等寬間隔按照螺旋角55°≤α≤70°自天線支架的下端纏繞至天線支架(1)的頂端；饋線(4)采用漸變線的形式，從天線支架內部升至頂端進行平衡饋電，金屬帶線輻射體(2)和輻射體(3)分別與饋線(4)的外導體、芯線相連。本發(fā)明具有帶寬寬，方向圖好，圓極化軸比小，制作工藝簡單的優(yōu)點，可用于北斗二代衛(wèi)星定位。
文檔編號H01Q1/12GK102709677SQ201210160278
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權日2012年5月22日
發(fā)明者安志娟, 張輝, 徐良, 王毅 申請人:西安電子科技大學