專利名稱：一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法和天線電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波天線技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法和天線電路。
背景技術(shù)：
近年來，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，常用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是全球定位系統(tǒng)(global position system,GPS)和伽利略(Galileo)系統(tǒng)，中國的Compass系統(tǒng)也已服務(wù)于社會。由于每種導(dǎo)航系統(tǒng)在空間的衛(wèi)星分布有限，不能覆蓋地球上的所有區(qū)域，所以其定位導(dǎo)航精度、安全可靠性以及可用性也都受到了制約，未來的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為了提高定位精度和解決單一系統(tǒng)覆蓋盲區(qū)的問題，將會采用多種衛(wèi)星導(dǎo)航體制相兼容的模式。而
天線是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，將在某種意義上對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能起著決定性作用。因此，研究可同時(shí)接收多個(gè)頻段信號的衛(wèi)星接收天線的設(shè)計(jì)受到了廣泛重視。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的通訊設(shè)備要求其天線能提供右手圓形極化(right-hand circular polarization),并且福射功率的場型能均勻涵蓋整個(gè)上半球形。圓形極化是衛(wèi)星通訊系統(tǒng)使用的主要的傳播方式，與線性極化傳播方式相比，在電磁波的傳送及接收的方向上沒有限制，而且，使用圓形極化傳播方式時(shí)，電磁波在電離層會產(chǎn)生法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，使得圓形極化近年來在衛(wèi)星通訊上極具重要性。目前，應(yīng)用在衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備中的天線主要有螺旋天線，縫隙天線、平板印刷天線。螺旋天線用非平衡饋線來連接天線，電纜中心連接在天線的螺旋部分，電纜的外皮連接在反射器上。螺旋天線可以收發(fā)空間中旋轉(zhuǎn)的偏振電磁信號，具有較好的圓極化性能，但其空間體積較大，通常用在衛(wèi)星通訊的地面基站中，不易在衛(wèi)星終端設(shè)備中內(nèi)置、且不易與載體共形?？p隙天線為在導(dǎo)體表面上開縫形成的天線，也稱為開槽天線。典型的縫隙形狀是長條形的，長度約為半個(gè)波長?？p隙可用跨接在窄邊上的傳輸線饋電，也可由波導(dǎo)或諧振腔饋電，縫隙上激勵(lì)有射頻電磁場，并向空間輻射電磁波。由于導(dǎo)體表面的不連續(xù)性，縫隙天線會產(chǎn)生較強(qiáng)的高次模輻射和低仰角圓極化，并且饋電方式不易實(shí)現(xiàn)。平板印刷天線具有平面化，結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，設(shè)計(jì)加工容易等特點(diǎn)，近年來被大量應(yīng)用于多種無線通信終端設(shè)備當(dāng)中。但是，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)無線通信終端設(shè)備中的平板印刷天線的平面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其有較窄的阻抗帶寬、圓極化帶寬和低仰角增益，很難滿足衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法和天線電路，該天線提供了較高的圓極化帶寬、增益和軸比，可應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端設(shè)備中。一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路，所述天線電路包括一個(gè)N等分功分移相器、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片；
N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器的N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上；N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差互為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片；其中，N為二或四。優(yōu)選的，所述天線電路進(jìn)一步包括第二圓形貼片，所述第二圓形貼片放置于第一圓形貼片的上方，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。優(yōu)選的，N為二時(shí)，所述二等分功分移相器由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。優(yōu)選的，N為四時(shí)，所述四等分功分移相器由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的制備方法，所述制備方法包括在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器，表面刷一層防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面；將雙面微波基板的底面與金屬接地板連接，將N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的兩個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，并同時(shí)使所述將N個(gè)L型饋電探針的N個(gè)長邊互為90° ;將第一圓形貼片絕緣固定連接在雙面微波基板上且位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，并同時(shí)使所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上；其中，N為二或四。優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括將第二圓形貼片絕緣固定連接在第一圓形貼片上，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。優(yōu)選的，N為二時(shí)，所述在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器包括在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶天線組成由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)選的，N為四時(shí)，所述在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器包括在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)。一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線，所述天線包括一個(gè)金屬接地板、一塊雙面微波基板、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，所述雙面微波基板一面刻蝕微帶線形成N等分功分移相器，并帶有防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面；
所述雙面微波基板的底面與所述金屬接地板相連；N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的N個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，N個(gè)長邊互為90° ;第一圓形貼片位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，且所述N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)位于所述第一圓形貼片的中心軸線；其中，N為二或四。優(yōu)選的，所述天線進(jìn)一步包括第二圓形貼片，所述第二圓形貼片位于第一圓形貼片上方，直徑小于第一圓形貼·片，且與第一圓形貼片同軸。優(yōu)選的，所述第一圓形貼片和第二圓形貼片之間的介質(zhì)為空氣。優(yōu)選的，所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的直徑為I. 2_，探針的短邊長度為17_，長邊長度為42mm ；所述第一圓形貼片半徑為53mm,與所述雙面微波基板之間的距離為24_。優(yōu)選的，所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的直徑為I. 2_，探針的短邊長度為17_，長邊長度為42mm ；所述第一圓形貼片半徑為53mm,與所述雙面微波基板之間的距離為24mm ；所述第二圓形貼片半徑為38mm，與所述第一圓形貼片之間的距離為17mm ；其中，N為二或四。優(yōu)選的，N為二時(shí)，所述二等分功分移相器由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。優(yōu)選的，N為四時(shí)，所述四等分功分移相器由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)和由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明有如下有益效果N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上，N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片，其中，N為二或四，上述高度對稱結(jié)構(gòu)使得電場分布更均勻，提高了圓極化帶寬和增益。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖I為N為二時(shí)一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖；圖2為N為二時(shí)一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的主視圖；圖3為N為四時(shí)一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖；圖4為N為四時(shí)一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的主視圖；圖5為含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖；圖6為含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的主視圖；圖7為金屬接地板和雙面微波基板連接孔示意圖；圖8為N為二時(shí)含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的回波損耗曲線；圖9為N為二時(shí)含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的軸比帶寬曲線；圖10為N為四時(shí)含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的回波損耗曲線；圖11為N為四時(shí)含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的軸比帶寬曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法和天線電路，采用高度對稱結(jié)構(gòu)使得電場分布更均勻，提高了圓極化帶寬和增益，可用于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端設(shè)備中。本發(fā)明所提供的天線電路，一個(gè)N等分功分移相器、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器的N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上，N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差互為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片，其中，N為二或四。本發(fā)明所提供的制備方法，在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器，表面刷一層防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面，將雙面微波基板的底面與金屬接地板連接，將N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的兩個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，并同時(shí)使所述將N個(gè)L型饋電探針的N個(gè)長邊互為90°，將第一圓形貼片絕緣固定連接在雙面微波基板上且位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，并同時(shí)使所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上，其中，N為二或四。本法明所提供的天線，一個(gè)金屬接地板、一塊雙面微波基板、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，所述雙面微波基板一面刻蝕微帶線形成N等分功分移相器，并帶有防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面，所述雙面微波基板的底面與所述金屬接地板相連，N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的N個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，N個(gè)長邊互為90°，第一圓形貼片位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，且所述N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)位于所述第一圓形貼片的中心軸線，其中，N為二或四。下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例一本實(shí)施例主要說明的是一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路?！獋€(gè)N等分功分移相器、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片。
N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器的N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上。N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片。N為二時(shí)，圖I為一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖，圖2為一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖的主視圖。N為二時(shí)，二個(gè)L型饋電探針102-103短邊分別與二等分公分移相器101的二個(gè)輸出端相連，長邊正交，第一圓形貼片104放置于二個(gè)L型饋電探針102-103的上方，且二個(gè)
L型饋電探針102-103長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片104的中心軸線上。二等分公分移相器101由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。二等分功分移相器101將輸入能量分成二路幅值相同、相位差為90°的信號，二路信號分別通過二個(gè)L型饋電探針102-103耦合饋電到第一圓形貼片104。N為四時(shí)，圖3為一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖，圖4為一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖的主視圖。N為四時(shí)，四個(gè)L型饋電探針302-305短邊分別與四等分公分移相器301的四個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片306放置于四個(gè)L型饋電探針302-305的上方，且四個(gè)L型饋電探針302-305長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片306的中心軸線上。四等分功分移相器301由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。四等分功分移相器301將輸入能量分成四路幅值相同、相位差為90°的信號，四路信號分別通過四個(gè)L型饋電探針302-305耦合饋電到第一圓形貼片306。優(yōu)選的，一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路進(jìn)一步包括第二圓形貼片，所述第二圓形貼片放置于第一圓形貼片的上方，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。以N為二時(shí)為例，圖5含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的俯視圖，圖6為含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路的的主視圖。N為四時(shí)，與N為二時(shí)類似，這里不再贅述。由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明有如下有益效果N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上，N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片，其中，N為二或四，上述高度對稱結(jié)構(gòu)使得電場分布更均勻，提高了圓極化帶寬和增益。實(shí)施例二本實(shí)施例主要說明的是一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的制備方法。在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器，表面刷一層防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面。當(dāng)N為二時(shí)，如圖I所示，在一塊雙面微波基板上刻蝕圖I中所示形狀的微帶線組成二等分功分移相器101，由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。
當(dāng)N為四時(shí)，如圖3所示，在雙面微波基板上刻蝕圖3中所示形狀的微帶線組成四等分功分移相器301，由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。頂面所刷的氧化涂層為了防止微帶線長期接觸空氣造成氧化，優(yōu)選的，在本發(fā)明中，在頂面刷一層絕緣漆。其中，作導(dǎo)電處理的底面用于接地，優(yōu)選的，在本發(fā)明中，將底面做覆銅處理。將雙面微波基板的底面與金屬接地板連接，將N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的兩個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，并同時(shí)使所述將N個(gè)L型饋電探針的N個(gè)長邊互為90°。雙面微波基板與金屬接地板固定連接的方式不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，本發(fā)明中，采用
12個(gè)螺栓進(jìn)行固定連接。其中，螺栓的種類和數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的兩個(gè)輸出端連接方式不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，本發(fā)明采用錫焊的方式。將第一圓形貼片絕緣固定連接在雙面微波基板上且位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，并同時(shí)使所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上。第一圓形貼片絕緣固定連接在雙面微波基板上，絕緣固定的方式不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，本發(fā)明采用三個(gè)塑料螺栓將第一圓形貼片絕緣固定在雙面微波基板上。其中，塑料螺栓的種類和個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。其中，上述內(nèi)容中，N為二或四。優(yōu)選的，一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的制備方法進(jìn)步一包括，將第二圓形貼片絕緣固定連接在第一圓形貼片上，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。第二圓形貼片絕緣固定在第一圓形貼片上，絕緣固定的方式不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，本發(fā)明采用三個(gè)塑料螺栓將第一圓形貼片絕緣固定在雙面微波基板上。其中，塑料螺栓的種類和個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。實(shí)施例三本實(shí)施例主要說明的是一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線。一個(gè)金屬接地板、一塊雙面微波基板、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，所述雙面微波基板一面刻蝕微帶線形成N等分功分移相器，并帶有防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面。金屬接地板和雙面微波基板的尺寸，形狀和材質(zhì)不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，本發(fā)明中，金屬接地板和雙面微波都是圓形，金屬接地板為鋁板，直徑稍大于雙面微波基板，厚度為2mm,直徑為 130mm。其中，N個(gè)L饋電探針和第一圓形貼片的尺寸和材質(zhì)不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，在本發(fā)明中，N個(gè)L型饋電探針的直徑都為I. 2mm,短邊長度為17mm，長邊長度為42mm ;第一圓形貼片的半徑為53mm,距離雙面微波基板的高度為24mm。N等分功分移相器，頂面的防氧化涂層材質(zhì)不進(jìn)行限定，優(yōu)選的，在本發(fā)明中，頂面的防氧化涂層為絕緣漆；底面進(jìn)行導(dǎo)電處理，優(yōu)選的，在本發(fā)明中，底面做覆銅處理。N為二時(shí)，二等分功分移相器由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。N為四時(shí)，四等分功分移相器由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)和由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。所述雙面微波基板的底面與所述金屬接地板相連。連接的方式不進(jìn)行限定，在本發(fā)明中，在金屬接地板和雙面微波基板上沿著周向各自均勻打12個(gè)上下貫通的小孔，如圖7所示，用于使用螺栓將兩塊板固定連接。其中，孔 的數(shù)目可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的N個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，N個(gè)長邊互為90°。第一圓形貼片位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，且所述N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)位于所述第一圓形貼片的中心軸線。優(yōu)選的，一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線進(jìn)一步包括第二圓形貼片501，所述第二圓形貼片位于第一圓形貼片上方，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。優(yōu)選的，在本發(fā)明中，第二圓形貼片半徑為38mm，與所述第一圓形貼片之間的距離為17mm ;第一圓形貼片和第二圓形貼片之間的介質(zhì)為空氣。當(dāng)N為二時(shí)，本發(fā)明含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的回波損耗曲線如圖8所示，可知，S (1，I)小于-15dB時(shí)帶寬大于600MHz，天線的阻抗帶寬較寬，上述天線能夠覆蓋I. 19GHz^l. 6GHz頻帶，可適用于GPS/GL0NASS/BD2三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航終端中。當(dāng)N為二時(shí)，本發(fā)明含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的軸比帶寬曲線如圖9所示，軸比小于3dB時(shí)帶寬大于500MHz，天線具有極強(qiáng)的圓極化特性，能有效地降低多路徑效應(yīng)，提聞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)N為四時(shí)，本發(fā)明含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的回波損耗曲線如圖10所示，駐波比小于I. 5dB時(shí)帶寬大于500MHz。當(dāng)N為四時(shí)，本發(fā)明含有兩個(gè)圓形貼片的圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的軸比帶寬曲線如圖11所示，軸比小于2時(shí)帶寬大于350MHz。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路，其特征在于，所述天線電路包括 一個(gè)N等分功分移相器、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片； N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器的N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上； N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差互為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片； 其中，N為二或四。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線電路，其特征在于，所述天線電路進(jìn)一步包括 第二圓形貼片，所述第二圓形貼片放置于第一圓形貼片的上方，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2任意一項(xiàng)所述的天線電路，其特征在于，N為二時(shí)，所述 二等分功分移相器由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2任意一項(xiàng)所述的天線電路，其特征在于，N為四時(shí)，所述 四等分功分移相器由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。
5.一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括 在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器，表面刷一層防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面； 將雙面微波基板的底面與金屬接地板連接，將N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的兩個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，并同時(shí)使所述將N個(gè)L型饋電探針的N個(gè)長邊互為90° ; 將第一圓形貼片絕緣固定連接在雙面微波基板上且位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，并同時(shí)使所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上； 其中，N為二或四。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括 將第二圓形貼片絕緣固定連接在第一圓形貼片上，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，N為二時(shí)，所述在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器包括 在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶天線組成由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，N為四時(shí)，所述在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成N等分功分移相器包括 在一塊雙面微波基板一面刻蝕微帶線組成由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)，以及由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)。
9.一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于，所述天線包括 一個(gè)金屬接地板、一塊雙面微波基板、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，所述雙面微波基板一面刻蝕微帶線形成N等分功分移相器，并帶有防氧化涂層作為頂面，另一面進(jìn)行導(dǎo)電處理作為底面； 所述雙面微波基板的底面與所述金屬接地板相連； N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的短邊分別與位于雙面微波基板頂面的N等分功分移相器的N個(gè)輸出端連接且與雙面微波基板垂直，N個(gè)長邊互為90° ; 第一圓形貼片位于N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的上方，且所述N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)位于所述第一圓形貼片的中心軸線； 其中，N為二或四。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線,其特征在于,所述天線進(jìn)一步包括 第二圓形貼片，所述第二圓形貼片位于第一圓形貼片上方，直徑小于第一圓形貼片，且與第一圓形貼片同軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線，其特征在于， 所述第一圓形貼片和第二圓形貼片之間的介質(zhì)為空氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線，其特征在于， 所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的直徑為I. 2mm，探針的短邊長度為17mm，長邊長度為 42mm ； 所述第一圓形貼片半徑為53mm，與所述雙面微波基板之間的距離為24mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線，其特征在于， 所述N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針的直徑為I. 2mm,探針的短邊長度為17mm，長邊長度為 42mm ； 所述第一圓形貼片半徑為53mm，與所述雙面微波基板之間的距離為24mm ； 所述第二圓形貼片半徑為38mm，與所述第一圓形貼片之間的距離為17mm ； 其中，N為二或四。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， N為二時(shí)，所述二等分功分移相器由二等分功分器和90°移相器級聯(lián)而成的饋電網(wǎng)絡(luò)組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-13任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，N為四時(shí)， 所述四等分功分移相器由二功分器和180°移相器級聯(lián)而成第一級饋電網(wǎng)絡(luò)和由二功分器和90°移相器級聯(lián)而成第二級饋電網(wǎng)絡(luò)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法和天線電路，一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線電路，一個(gè)N等分功分移相器、N個(gè)尺寸相同的L型饋電探針和一個(gè)第一圓形貼片，N個(gè)L型饋電探針短邊分別與N等分功分移相器的N個(gè)輸出端相連，長邊互成90°，第一圓形貼片放置于N個(gè)L型饋電探針的上方，且N個(gè)L型饋電探針長邊延長線交點(diǎn)在所述第一圓形貼片的中心軸線上，N等分功分移相器將輸入能量分成N路幅值相同、相位差互為90°的信號，N路信號分別通過N個(gè)L型饋電探針耦合饋電到第一圓形貼片，其中，N為二或四；本發(fā)明還提供了一種圓極化衛(wèi)星導(dǎo)航天線、制備方法，該天線提供了較高的圓極化帶寬、增益和軸比，可應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端設(shè)備中。
文檔編號H01Q1/36GK102790292SQ201210276318
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者劉寧波, 左申正, 張昌, 楊建城, 王恩成 申請人:北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司