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_3

文档序号:8981574阅读:来源:国知局
.所述透波密封天线罩(6)为安装于天线外面的介质密封罩,其对L频段的卫星 导航信号几乎无损耗的穿透,具有防水、防冰雪,满足地面设备环境适应要求。
[0054] 上述技术方案还包括天线罩6,所述天线罩6将中屯、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罩起来。
[0055] 本实用新型所述天线既可作为无源天线使用,又可与预选滤波器和LNA组合形成 有源天线,作为无源天线时由一根电缆线7引出,作为有源天线时由电缆线7与接收机射频 前端(或滤波器和LNA)连接。
[0056] 本实用新型在不增加接收机配置,不采用多天线单元处理系统和自适应天线,也 不采用通常使用的扼流环结构(因为该种设计会造成天线体积、重量和成本明显增加,不 适宜小型化、轻量化和低成本的设计目标)的情况下,仅用单天线,通过设计理念和设计方 法的更新,综合出新型的适用于高精度测量型的GNSS接收机天线。
[0057] 1.本实用新型所述天线攻克了高精度测量型GNSS接收机天线必须具备的关键性 能:
[0058] 1)多频宽带,能接收多个导航卫星信号;2)足够高增益的圆极化半球波束,方向 图具有高圆对称性,高滚降,高前后比;3)高稳定的相位中屯、;4)良好的广角圆极化特性。
[0059] 2.本法所述天线实现了理想的高抗多径的高精度测量型天线方向图赋形。
[0060] 本实用新型天线具备理想的高抗多径的高精度测量型天线方向图。具体说;其归 一化福射方向图应是全空间形似(1+COS0 )/2的单一波瓣,无旁瓣和后瓣;全空间为同一 主极化(RHCP),无交叉极化覆盖角域。该个目标实现不采用常规的扼流环抑制,而是利用 带缝槽的半开口圆腔对环电流抑制技术,实现更优的抗多径效能。
[0061] 3.实现天线的小型化,轻量化和低成本;
[0062] 本实用新型天线拟在不增加接收机配置,不采用多天线单元处理系统和自适应天 线,也不采用3D扼流环和PBG(地otobandgap,光子带隙)结构的情况下,仅用单天线,通 过设计理念和设计方法的更新,综合出新型的高精度测量型的GNSS接收机天线。本实用新 型天线必须做到小型、轻量、高可靠、低成本。
[0063] 与已有的同类天线技术性能比较,本实用新型所述天线的技术优点如下。
[0064] 1)宽频带适合于与多星、多模GNSS兼容接收机配用。微带贴片天线和四臂螺旋天 线是普通常用的GI^S接收机天线。均属谐振型天线,适合单频或窄带工作。本实用新型天 线虽为电小天线,实现了小天线的宽带特性,在1. 1GHZ-1.6GHZ带内,VSWR可小于1.5 ;1。
[0065] 2)具有良好的圆对称性和广角圆极化特性。本实用新型天线为完全的中屯、圆对称 结构;福射方向图圆对称,在±60°的工作角域内,圆不对称性《±0. 5地;广角圆极化,在 ±60。的工作角域内,AR《2地。
[0066] 3)本实用新型利用接地板上多个中屯、对称的径向平板波导,形成对表面波和杂 波的截止波导模,阻止福射干扰,实现了方向图的高滚降、高前后比和良好的广角圆极化 特性,大大抑制了多径效应。该不仅达到了使用化oke环的抗多径效果,而且在频带展宽和 结构轻小、紧凑方面优于通常使用的化oke-化ng环天线。
[0067]4)本实用新型在〇~200mm的口径内,序贯地采用了多种抑制表面波及杂波福射 的方法,使多径抑制效果明显增加。与常用的化oke-化ng相比不仅尺寸、体积、重量明显 降低,而且去扼流环抑制的频段限制,多径抑制作用彻底完好。
[0068] 5)本实用新型天线有十分稳定的福射相位中屯、。在整个导航频段内,相屯、离散度 PCV(10)小于1mm,完全满足高精度载波相位测量型接收机天线的应用需求。
[0069] 6)本实用新型天线的突出点在于天线的馈电装置不仅实现对中屯、福射单元的四 点圆极化馈电,而且独有的极化滤波性能,有效地隔离一次多径信号对接收信号的干扰。
[0070] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用W限制本实用新型,凡在本实用 新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,包括中心辐射单元组件(I)、支撑 组件(2)、接地板组件(3)、半开口圆腔组件(4)、极化隔离功分装置(5)和透波密封天线罩 (6); 所述中心辐射单元组件(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)的背面中心位置,所述中心辐射单元组件(1) 经支撑组件(2)内置的同轴芯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。2. 根据权利要求1所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,所述中心辐 射单元组件(1)为中心圆对称结构,包括四个相同的折弯成钝角的扇面振子,四个所述扇 面振子两两正交,构成十字交叉辐射单元。3. 根据权利要求2所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,所述支撑组 件(2)包括四个支撑杆,两两支撑杆正交排布,所述中心辐射单元组件(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。4. 根据权利要求3所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,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芯线,所述同轴芯线 的一端连接到对侧的支撑杆芯线上,另一端与极化隔离功分装置(5)的输入端相连,形成 0° /180°的平衡馈电balun;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芯线与其扇面振 子保持微波连接,并与对侧支撑杆的同轴线形成阻抗调配网络。5. 根据权利要求1所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,所述中心辐 射单元组件(1)顶部通过介质环共轴安装一个作为引向器的圆形金属板。6. 根据权利要求1所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,所述接地板 组件(3)是上表面带有多个对称分布径向耦合板的圆形金属平板,两两径向耦合板构成截 止平板波导,阻止表面波传输。7. 根据权利要求6所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,所述半开口 圆腔组件(4)为多个同轴层叠带缝槽的半开口圆腔,在与接地板组件(3)组合安装时,中心 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辐射。8. 根据权利要求7所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,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,直致杂散电流辐射完 全被抑制。9. 根据权利要求1所述一种高抗多径的高精度测量型天线,其特征在于,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 同轴芯线相连,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。10. -种通信设备,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的高抗多径的高精度 测量型天线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高抗多径的高精度测量型天线及通信设备,所述天线包括中心辐射单元组件、支撑组件、接地板组件、半开口圆腔组件、极化隔离功分装置和透波密封天线罩;中心辐射单元组件固定于支撑组件的顶部,支撑组件固定于接地板组件中央,半开口圆腔组件紧靠接地板组件背面同轴安装,极化隔离功分装置安装于所述接地板组件的背面中心位置,中心辐射单元组件经支撑组件内置的同轴馈电线与极化隔离功分装置连接,天线完全密封在透波密封天线罩内。本实用新型具有多频、宽带和稳定辐射相位中心特性,全空间单一的波瓣方向图,高圆对称性,高滚降,高前后比,良好的广角圆极化特性,具有超强的抗多径性能、小型、轻量、高可靠、低成本等特质。
【IPC分类】H01Q1/24, H01Q1/14, H01Q1/42, H01Q1/48, H01Q1/36
【公开号】CN204632907
【申请号】CN201520358538
【发明人】叶云裳
【申请人】北京安腾天汇通信技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月28日
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