一种高抗多径的高精度测量型天线及通信设备的制造方法_2

文档序号:8981574阅读:来源:国知局
种序贯抑制杂散福射的机制可使本实用新型天线实现了全空间单一波瓣,无旁、后瓣,且全 空间单一主极化(RHCP)的导航终端接收机理想方向图。上述技术特征对表面波和杂散电 流形成了序贯抑制,形成高抗多径效能。
[0022] 进一步,所述极化隔离功分装置包括两个输入端口和两个输出端口,两个输入端 口分别与支撑组件的同轴巧线相连,输出端口中,输出册CP信号的一端与接收机相连,另 一个输出端口与吸收电阻相连。
[0023] 采用上述进一步方案的有益效果是;所述吸收电阻将由此引出的LHCP信号吸收, 所述极化隔离功分装置构成的功分网络不同于一般的3地功分器,它不仅实现功率分配和 90°移相外,还能对正交极化分量LHCP吸收,吸收反射和反旋分量,阻止对接收机直达信 号的干扰。
[0024] 一种通信设备,包括上述技术方案所述的高抗多径的高精度测量型天线。所述通 信设备可为接收机或基站等通信设备。
【附图说明】
[00巧]图1为本实用新型所述一种高抗多径的高精度测量型天线的剖视图;
[0026] 图2为本实用新型所述接地板组件俯视图;
[0027] 图3为图2的AA剖视图;
[0028] 图4为本实用新型所述两个叠放的半开口圆环腔的俯视图;
[002引图5为图4的AA剖视图。
[0030] 附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0031] 1、中屯、福射单元组件,2、支撑组件,3、接地板组件,4、半开口圆腔组件,5、极化隔 离功分装置,6、透波密封天线罩,7、电缆引线。
【具体实施方式】
[0032]W下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用 新型,并非用于限定本实用新型的范围。
[0033] 本实用新型所述天线可用于高精度载波相位测量型GNSS终端接收机系统,亦可 作为任何需要形成宽频带,圆极化,半球波束,具有稳定相屯、要求的天线。
[0034] 导航定位接收机是卫星导航产业中所有应用的基础,接收机天线是接收机重要而 核屯、设备。随着应用的普及与深入,对接收机系统定位精度的要求越来越高,一种载波相位 测量型接收机可实现cm乃至mm量级的定位精度,对应的天线要求也是一般天线无法满 足的。本实用新型天线可直接应用于该种高精度测量型GNSS用户兼容接收机的新型天线 (简称天线)或网络RTK基站天线,同时也可为有类似要求的无线电接收系统提供天线支 持等。
[003引本实用新型考虑GNSS全导航谱段应用,特别着重于我国抓-2系统的应用。本实 用新型所述天线不仅完全满足高精度载波相位测量型GNSS兼容接收机天线要求,,具有全 空间单一半球波束,无后尾瓣,无W伦比的抗多径干扰能力、有体小、质轻、低成本等特质。
[0036] 如图1所示,一种高抗多径的高精度测量型天线,包括中屯、福射单元组件1、支撑 组件2、接地板组件3、半开口圆腔组件4和极化隔离功分装置5 ;所述中屯、福射单元组件1 固定于支撑组件2的顶部,所述支撑组件2固定于接地板组件3中央,所述半开口圆腔组件 4紧靠接地板组件3背面同轴安装,所述极化隔离功分装置5安装于所述接地板组件3的背 面中屯、位置,所述中屯、福射单元组件1经支撑组件2内置的同轴巧线与极化隔离功分装置 5连接,天线完全密封在透波密封天线罩6内。
[0037] 本实用新型进一步采用如下技术方案。
[0038] 1.十字扇面振子的宽带设计技术及电容补偿短矮振子的宽带阻抗匹配技术。
[0039] 所述中屯、福射单元组件1为中屯、圆对称结构,包括四个折弯成纯角的扇面振子, 四个所述扇面振子两两正交,构成十字交叉福射单元。本实用新型天线中屯、福射单元由4 个正交的宽带扇面振子组成,属于短、矮天线,完全中屯、对称结构,具有稳定的福射相屯、,通 过独有的展宽频带设计和电容阻抗补偿技术,实现了馈电的宽带匹配。在1. 1-1. 7MHz带 内,端口驻波比VSWR^ 1.2,完全满足了多星共用的多频、多模应用要求。
[0040] 2.四支撑杆与RF馈电及匹配的融合技术。
[0041] 所述支撑组件2包括四个支撑杆,两两支撑杆正交排布,所述中屯、福射单元组件1 的每个扇形振子分别安装于四个支撑杆顶部,四个所述扇面振子与接地板组件3保持相同 高度。
[0042] 所述支撑组件2的四个支撑杆中的两个相邻的支撑杆内置带匹配段的同轴巧线, 所述同轴巧线的一端连接到对侧的支撑杆同轴巧线上,另一端与极化隔离功分装置5的输 入端相连,;另外两个支撑杆同时形成底部短路的辅助调配同轴线,所述底部短路的辅助调 配同轴线通过顶部形成的分布电容使对侧支撑杆同轴巧线与扇面振子保持微波连接,形成 0° 7180°的平衡馈电ba1un,并与对侧支撑杆的同轴线形成阻抗调配网络。所述中屯、福 射单元组件顶部通过介质环共轴安装一个引向器。所述引向器采用一个金属平板。
[0043] 所述支撑杆组件结构完全对称,即便两振子与接地板高度不维持在A/4附近,也 不会因支撑杆外壁出现电流而引起方向图的不对称。可W根据需要灵活选择振子高度,对 提局天线相屯、稳定有益。
[0044] 本实用新型所述中屯、福射单元组件1与适当尺度的接地板3组成基本的半球波束 单元天线。根据天线增益和覆盖角要求可调整振子距接地板高度,调整中屯、福射单元组件 几何参数来调整其福射方向图。具有更多的灵活性和可适应性。
[0045] 3.接地板上径向金属平板对表面波传播的抑制衰减技术。
[0046] 如图3、4所示,所述接地板组件3是上表面带有多个对称分布径向禪合板的圆形 金属平板,两两径向禪合板构成截止平板波导,阻止表面波传输。所述接地板组件完成了方 向图赋形的空间滤波,对提高多径抑制效能起到了至关重要的作用,所述接地板上形成的 波导对于沿接地板径向传输的TE模(表面波)处于截止模状态,多个径向平板使表面波 (TE模)在传输过程中被衰减,阻止了杂散福射干扰,本实用新型天线该抗多径机理与扼流 环不一样,无需增加天线口径尺寸,其效能和频带优于扼流环天线,本天线结构更轻巧、更 紧凑,更低成本,还具有更优的抗多径效能、更宽的频带特性。
[0047] 4.带缝槽的半开口圆腔对表面波和杂散电流抑制技术。
[004引如图4、5所示,所述半开口圆腔组件4为多个同轴层叠带缝槽的90°折弯的圆环。 在与接地板组件组合安装时,形成半开口圆腔。中屯、部位形成短路,圆腔开口处形成高阻 抗,与接地板组件序贯作用阻止杂散电流及其福射。所述带缝槽的半开口圆腔的腔壁上,从 开口端形成等间距的一组缝槽,阻止残余杂散电流在腔壁形成环电流,所述圆腔半径和腔 深及其缝槽的数量和尺寸根据需要调整,直致杂散电流福射完全被抑制。
[0049] 在与接地板组件组合安装时,形成半开口圆腔,其中屯、部位短路,圆腔开口处形成 高阻抗,阻止杂散电流;现有的带缝槽的半开口圆腔都是从接地板的边缘一圈一圈的安装, 且保持环深在A/4附近,使得天线整体体积较大,本实用新型从接地板底部开始采用弯折 设计,使带缝槽的半开口圆腔的尺寸大大缩小,另外本实用新型通过调整带缝槽的半开口 圆腔的缝槽个数和长度,能有效地抑制残余表面波环电流的生成,可W将残余环电流形成 的后瓣完全抑制,形成形似的归一化方向图,其中n根据方向图要求进行调整和 选择,本实用新型天线实现了全空间单一波瓣,无旁、后瓣,且全空间单一主极化(RHCP)的 导航终端接收机理想方向图。通过缝槽数量和尺寸的调整可W抑制杂散环电路对福射的影 响,进一步提高抗多径能力。
[0050] 本实用新型提出了 =种抑制多径的途径,一是通过在接地板上表面设计多个对称 分布径向禪合板的圆形金属平板,两两径向禪合板构成截止平板波导,阻止表面波传输;二 是在接地板组件背面同轴安装半开口圆腔,阻止杂散电流及其福射;=是在半开口圆腔的 腔壁上开多个缝槽,阻止残余杂散电流在腔壁形成环电流;根据需求选择一种或几种的组 合,W形成所需的抗多径效能。
[0051] 5.馈电装置的极化滤波。
[0052] 所述极化隔离功分装置5包括两个输入端口和两个输出端口,两个输入端口分别 与支撑组件2的同轴巧线相连,输出端口中,输出RHCP信号的一端与接收机相连,另一个输 出端口与吸收电阻相连。所述吸收电阻将由此引出的LHCP信号吸收,所述极化隔离功分装 置构成的功分网络不同于一般的3地功分器,它不仅实现功率分配和90°移相外,还能对 正交极化分量LHCP吸收,阻止对接收机直达信号的干扰。
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