本實(shí)用新型涉及天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種抗多徑天線(xiàn)。
背景技術(shù):
多徑效應(yīng)是影響衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)距精度的顯著誤差源之一,信號(hào)經(jīng)過(guò)地面和附近的物體(如建筑物、車(chē)輛等)反射,形成的多徑信號(hào)和直達(dá)信號(hào)一起到達(dá)接收機(jī)。多徑信號(hào)不僅會(huì)使調(diào)制到載波上的偽碼和導(dǎo)航數(shù)據(jù)失真,而且會(huì)使載波相位發(fā)生畸變。最壞的情況下,多徑會(huì)使接收機(jī)跟蹤環(huán)失鎖。多徑誤差較大,且具有很強(qiáng)的局域性,不同環(huán)境下的多徑信號(hào)一般不相關(guān),很難通過(guò)差分技術(shù)將其消除,對(duì)不同接收機(jī)天線(xiàn)所處的不同環(huán)境進(jìn)行建模也是不可行的,因此只能采用多徑抑制技術(shù)才能減少多徑對(duì)測(cè)距精度的影響。
多徑相對(duì)直達(dá)的時(shí)延大時(shí),可以通過(guò)多通道信號(hào)分析或者基于信道跟蹤的多徑抑制技術(shù)抑制多徑。但當(dāng)時(shí)延較小時(shí),信號(hào)處理技術(shù)不能有效地抑制此類(lèi)多徑效應(yīng),需通過(guò)在天線(xiàn)設(shè)計(jì)上采取措施抑制多徑,此時(shí)扼流圈是不錯(cuò)的選擇。
目前行業(yè)基本采用2D或者3D扼流圈來(lái)實(shí)現(xiàn)抗多徑效應(yīng),此兩款扼流圈天線(xiàn)方案都是采用若干個(gè)具有一定深度的同心圓槽組成的金屬基底結(jié)構(gòu)來(lái)充當(dāng)天線(xiàn)接地板,但扼流圈天線(xiàn)的缺點(diǎn)是使得整機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸和重量都會(huì)比較大,不利于小型化發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種利于小型化的抗多徑天線(xiàn)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種抗多徑天線(xiàn),包括反射板、設(shè)置在所述反射板一表面上的金屬板、依次設(shè)置在所述金屬板上的電路板和微帶天線(xiàn)、分布在所述微帶天線(xiàn)周?chē)疫B接在金屬板上的扼流組件;所述扼流組件包括至少一個(gè)位于所述金屬板朝向所述反射板一側(cè)上的第一扼流件、至少一個(gè)位于所述金屬板朝向所述微帶天線(xiàn)一側(cè)上的第二扼流件。
優(yōu)選地,所述第一扼流件和第二扼流件在所述金屬板的兩側(cè)相互錯(cuò)開(kāi)。
優(yōu)選地,所述第一扼流件和第二扼流件均為T(mén)形金屬件。
優(yōu)選地,所述第一扼流件和第二扼流件的高度為0.125λ~0.25λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)?
優(yōu)選地,所述扼流組件與所述微帶天線(xiàn)之間的距離為0.25λ~0.5λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。
優(yōu)選地,多個(gè)所述第一扼流件呈中心對(duì)稱(chēng)分布并固定連接在所述金屬板上;
多個(gè)所述第二扼流件呈中心對(duì)稱(chēng)分布并固定連接在所述金屬板上。
優(yōu)選地,所述微帶天線(xiàn)包括相疊置的第一頻段介質(zhì)板和第二頻段介質(zhì)板;所述第二頻段介質(zhì)板位于所述第一頻段介質(zhì)板和所述電路板之間。
優(yōu)選地,所述反射板、金屬板和微帶天線(xiàn)均呈圓形。
優(yōu)選地,所述抗多徑天線(xiàn)還包括至少一個(gè)連接支撐在所述反射板和金屬板之間的非金屬支撐柱。
優(yōu)選地,所述支撐柱的長(zhǎng)度為0.25λ~0.5λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。
本實(shí)用新型的有益效果:通過(guò)在微帶天線(xiàn)上、下周?chē)O(shè)置扼流件,以使扼流件表面呈現(xiàn)高阻抗特性,防止在其上形成表面波,從而改變天線(xiàn)的增益分布,降低了天線(xiàn)后向增益和低仰角增益,達(dá)到了抑制多徑效應(yīng)的效果。通過(guò)扼流件在金屬板兩側(cè)的合理布局,在保證天線(xiàn)電氣性能不損失的情況下,大大縮小了整機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸。
另外,結(jié)合扼流件的尺寸和合理布局,可極大提高天線(xiàn)抗多徑效應(yīng)及低仰角增益,同時(shí)極大縮小天線(xiàn)的物理尺寸;通過(guò)扼流件對(duì)稱(chēng)設(shè)置的物理結(jié)構(gòu),進(jìn)一步為提高相位中心的穩(wěn)定性提供了保障。
附圖說(shuō)明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,附圖中:
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的抗多徑天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的抗多徑天線(xiàn)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的抗多徑天線(xiàn)在一個(gè)頻點(diǎn)的交叉極化仿真圖;
圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例的抗多徑天線(xiàn)在另一個(gè)頻點(diǎn)的交叉極化仿真圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
如圖1、2所示,本實(shí)用新型一實(shí)施例的抗多徑天線(xiàn),包括反射板10、設(shè)置在反射板10一表面上的金屬板20、依次設(shè)置在金屬板20上的電路板(PCB)30和微帶天線(xiàn)40、分布在微帶天線(xiàn)40周?chē)疫B接在金屬板20上的扼流組件50。扼流組件50包括至少一個(gè)位于金屬板20朝向反射板10一側(cè)上的第一扼流件51、至少一個(gè)位于金屬板20朝向微帶天線(xiàn)40一側(cè)上的第二扼流件52。
其中,第一扼流件51和第二扼流件52分別通過(guò)非金屬螺釘和PET墊圈配合固定連接在金屬板20的相對(duì)兩側(cè)上。第一扼流件51和第二扼流件52在金屬板20的兩側(cè)相互錯(cuò)開(kāi),不位于一條直線(xiàn)上。
本實(shí)施例中,如圖2中所示,第一扼流件51和第二扼流件52均為T(mén)形金屬件。
多個(gè)第一扼流件51在金屬板20上的分布角度為圓周角(360°)的整數(shù)倍,可以理解:相鄰的兩個(gè)第一扼流件51之間的夾角為圓周角(360°)的整數(shù)倍,即可以被360°整除。同理,多個(gè)第二扼流件52在金屬板20上的分布角度為圓周角(360°)的整數(shù)倍。
在微帶天線(xiàn)40的徑向方向上,扼流組件50(第一扼流件51和第二扼流件52)與微帶天線(xiàn)40之間的距離為0.25λ~0.5λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。例如,第二扼流件52與微帶天線(xiàn)40之間的距離為1-4mm,第一扼流件51與微帶天線(xiàn)40之間的距離為2-5mm;第一扼流件51與微帶天線(xiàn)40之間的距離稍大于第一扼流件51與微帶天線(xiàn)40之間的距離。
第一扼流件51和第二扼流件52的高度為0.125λ~0.25λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。
優(yōu)選地,扼流組件50包括多個(gè)第一扼流件51和多個(gè)第二扼流件52。多個(gè)第一扼流件51呈中心對(duì)稱(chēng)分布并固定連接在金屬板20上;多個(gè)第二扼流件52呈中心對(duì)稱(chēng)分布并固定連接在金屬板20上。
電路板30可通過(guò)金屬螺釘21固定在金屬板20遠(yuǎn)離反射板10的一側(cè)上;穿設(shè)在電路板30和金屬板20上的多個(gè)金屬螺釘21可呈中心對(duì)稱(chēng)。第二扼流件52在金屬板20上優(yōu)選位于電路板30的外圍。
微帶天線(xiàn)40可通過(guò)非金屬螺釘31固定在電路板30上;穿設(shè)在微帶天線(xiàn)40和電路板30的多個(gè)非金屬螺釘31可呈中心對(duì)稱(chēng)。其中,微帶天線(xiàn)40包括相疊置的第一頻段介質(zhì)板41和第二頻段介質(zhì)板42;第二頻段介質(zhì)板42位于第一頻段介質(zhì)板41和電路板30之間。非金屬螺釘31可自第一頻段介質(zhì)板41上穿進(jìn)第二頻段介質(zhì)板42和電路板30,從而將三者固定連接。
本實(shí)施例中,反射板10、金屬板20和微帶天線(xiàn)40均呈圓形。微帶天線(xiàn)40的直徑小于金屬板20的直徑;第一頻段介質(zhì)板41的直徑小于第二頻段介質(zhì)板42的直徑。當(dāng)然,反射板10、金屬板20和微帶天線(xiàn)40也不限于圓形,可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。
金屬板20在反射板10一側(cè)不與反射板10直接接觸,兩者之間的距離為0.25λ~0.5λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。
進(jìn)一步地,抗多徑天線(xiàn)還包括至少一個(gè)連接支撐在反射板10和金屬板20之間的非金屬支撐柱60。支撐柱60的長(zhǎng)度為0.25λ~0.5λ,λ為抗多徑天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)。
多個(gè)支撐柱60可沿金屬板20的周緣間隔排布。
參考圖3、4,其示出了本實(shí)用新型的抗多徑天線(xiàn)在兩個(gè)不同頻段的交叉極化仿真圖(天線(xiàn)增益方向圖仿真),圖3所示的頻點(diǎn)為1.221GHz,圖4所示的頻點(diǎn)為1.5815GHz。
圖3中,m1、m2、m3、m4、m5、m6各點(diǎn)分別代表仰角90°、-90°、50°、50°、10°和30°,各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的增益(dB)分別為7.7137、-20.8385、4.7831、4.7424、-2.2471和1.4523。其中,線(xiàn)1為水平切面的角度φ為0°時(shí)的右旋增益(RHCP)曲線(xiàn),線(xiàn)2為水平切面的角度φ為0°時(shí)的左旋增益(LHCP)曲線(xiàn);線(xiàn)3為水平切面的角度φ為90°時(shí)的左旋增益(LHCP)曲線(xiàn),線(xiàn)4為水平切面的角度φ為90°時(shí)的右旋增益(RHCP)曲線(xiàn)。
圖4中,m1、m2、m3、m4、m5、m6分別代表仰角90°、-90°、53°、52°、10°和30°,各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的增益(dB)分別為7.9160、-24.5871、4.9908、4.8681、-3.1711和0.9021。其中,線(xiàn)1為水平切面的角度φ為0°時(shí)的右旋增益(RHCP)曲線(xiàn),線(xiàn)2為水平切面的角度φ為0°時(shí)的左旋增益(LHCP)曲線(xiàn);線(xiàn)3為水平切面的角度φ為90°時(shí)的左旋增益(LHCP)曲線(xiàn),線(xiàn)4為水平切面的角度φ為90°時(shí)的右旋增益(RHCP)曲線(xiàn)。
從圖3、圖4可以看到,兩個(gè)工作頻段天線(xiàn)的交叉極化在±60度范圍內(nèi)都大于20dB,效果非常理想。
以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。