[发明专利]立体布阵的小型化自适应卫星导航天线

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航定位系统，特别涉及适用于小型化自适应导航系统的前端天线。

背景技术

自适应卫星导航天线是智能天线的一种，可以实时调整天线方向图，在干扰方向形成零陷，实现空域滤波，从而保证天线信号的收发。根据自适应天线的工作原理，1个N元阵列，具有N-1个自由度，最多可以抗来自N-1个不同方向的干扰。阵元个数的增多为提高信噪比提供了可能，但同时增加了阵列的复杂度、体积及成本。实际设计时需要对这两方面的因素折中考虑。

构成自适应天线阵的阵元可按任意方式排列，但通常是按直线等距、圆周等距或平面等距排列的，并且各阵元有一致的取向。圆阵与线阵相比，具有零陷全方位可控等优点，抗干扰效果更好，因而更为实用。与圆阵相比，Y形阵选定1个阵元作为主阵元，负责接收信号；其它阵元为辅助阵元，负责抑制干扰。这样可以针对主阵元与辅助阵元的不同特点采用更为灵活的设计。

天线阵元间的相对位置对整个系统的性能有很大影响。阵元间距过小会导致严重的互耦现象，使干扰方向形成的零点变宽，零陷变浅。一般认为间距应不小于半波长，实际应用中，天线往往安装尺寸受限，不能满足间距半波长的要求。这种情况下圆阵中每个阵元因为受到其它阵元的较强互耦，低仰角增益波动较大，甚至可能影响信号在无干扰情况下的正常接收；平面Y形阵虽然相对于主阵元结构对称，对抑制主阵元低仰角增益波动有所益处，但各辅助阵元与主阵元间距进一步减小，互耦影响更为强烈。

一般地，自适应卫星导航天线阵元可采用微带天线形式以及介质谐振天线等形式，在很多天线尺寸受限的场合中，平面阵采用这些低剖面的阵元，一方面在长宽方向上阵元间距严重受限，另一方面在高度方向上利用效率也很低。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种立体布阵的小型化自适应卫星导航天线，使自适应卫星导航天线的结构趋于小型化，解决了小型自适应阵列中的互耦影响问题以及主阵元性能改善的问题。

本发明的技术解决方案是：立体布阵的小型化自适应卫星导航天线，包括天线主阵元、主阵元地板、主阵元馈电线、主阵元支架、天线辅助阵元、天线辅助阵元转接地板、辅助阵元馈电线、阵列地板、主阵元馈电网络印制板、主阵元馈电网络盒、主阵元插座、辅助阵元馈电网络印制板、辅助阵元馈电网络盒、辅助阵元插座；天线主阵元固定在主阵元地板中心，主阵元地板固定连接在主阵元支架上；主阵元支架固定连接在阵列地板中心；天线辅助阵元固定连接在天线辅助阵元转接地板上；天线辅助阵元转接地板固定连接在阵列地板上；主阵元馈电线使用同轴半钢电缆，其两端分别焊接于天线主阵元的馈点处以及主阵元馈电网络印制板的馈点处；辅助阵元馈电线的两端分别焊接于天线辅助阵元的馈点处以及辅助阵元馈电网络印制板的馈点处；主阵元馈电网络印制板被封装在主阵元馈电网络盒中，辅助阵元馈电网络印制板被封装在辅助阵元馈电网络盒中；主阵元馈电网络盒和辅助阵元馈电网络盒均被封装在阵列地板内；主阵元馈电网络盒的下端装有主阵元插座，辅助阵元馈电网络盒的下端装有辅助阵元插座；天线主阵元、主阵元地板、主阵元馈电线、主阵元馈电网络印制板、主阵元馈电网络盒、主阵元插座作为主接收单元，接收外部信号；天线辅助阵元、天线辅助阵元转接地板、辅助阵元馈电线、辅助阵元馈电网络印制板、辅助阵元馈电网络盒、辅助阵元插座作为辅助抗干扰单元，抑制干扰信号；辅助抗干扰单元数目不少于3个，并绕阵列地板的中心均匀分布。

所述的天线主阵元可采用微带天线或介质谐振天线。

所述的天线辅助阵元可采用微带天线或介质谐振天线。

所述的天线主阵元采用回流焊的方式固定在主阵元地板中心。

所述主阵元馈电网络盒以及辅助阵元馈电网络盒均采用封闭的金属盒子。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、通过中心主阵元支架，保证主阵元不受其它阵元的强互耦影响，改善了主阵元的电性指标，确保在导航天线安装尺寸严格受限时天线主阵元可以正常搜星。

2、有效利用了空间，拉大了各阵元间距尤其是主阵元与各辅助阵元的间距，降低了阵元间互耦。并且对阵元多点馈电改善了低仰角增益的稳定性。

3、在具备上述优点的同时，保持了自适应阵列的紧凑结构。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明沿轴向的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。