[实用新型]一种覆盖全球卫星导航系统的宽带微型微带天线

说明书

技术领域

本实用新型属于卫星导航系统技术领域，确切说是涉及一种覆盖全球卫星导航系的微型接收天线。

背景技术

全球卫星导航系统，被称作人类在太空里的“眼睛”，哪个国家拥有这双“眼睛”，就掌握了太空战制胜的“王牌”，军事的需要和重要的商业利益，迫使世界强国在这一领域的竞争日趋激烈。

全球卫星导航系统具有全时空、全天侯、高精度、连续实时地为地面、海洋以及空中各种载体提供位置、速度、时间等资讯服务的能力，具有对目标定位、导航、监管和管理的精准功能，全球通讯、航天、探矿、救援、国防安全等各领域都离不开它。但是，限于各国的国力和科技水平，目前具有全球卫星定位系统及其导航服务能力的国家，只有美国、俄罗斯、中国和欧盟。

美国的GPS全球卫星定位系统，是一个接收型定位系统，只转播信号，用户接收就可定位，不受容量限制。整套系统包括绕地球运行的24颗卫星，每颗卫星能连续发射一定频率的无线电信号，只要持有便携式信号接收机，无论身处陆地、海上还是空中都能收到卫星发出的特定信号。接收机中的电脑只要选取4颗或4颗以上卫星发出的信号进行分析，就能确定接收机持有者的所在位置。然而，由于GPS系统的24颗卫星分布在6条椭圆轨道上，每颗卫星信号频率和调制方式相同，不同卫星信号靠不同伪码区分，其存在的技术弱点是，卫星反馈到地面接收机的GPS信号很弱时，受到干扰会使接收机无法正常工作，导致导航精度降低，这种卫星定位导航系统对中低纬度地区的用户比较便利。

俄罗斯的GLONASS全球卫星定位系统，目前有21颗工作卫星分布在3条轨道上，还有3颗备用卫星，较适用高纬度的用户，与GPS相比其定位精度、隐蔽性稍差，但是其抗干扰性明显强于GPS。由于其用户端设备发展严重滞后，其全球的民用和商业用户受到限制。

欧盟的伽利略卫星导航系统，是继中国北斗卫星导航系统之后，欧盟计划建设的第4个全球卫星导航系统，由30颗卫星组成。系统的典型功能是信号中继，即向用户接收机的数据传输是通过特殊联系方式或其他系统的中继来实现，并且“伽利略”接收机将可以接受GPS、GLONASS两大系统的信号。

中国的BDS北斗卫星导航系统，是继美、俄之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统由空间段、地面段和用户段三部分组。北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。根据系统建设总体规划，己于2012年具备了覆盖亚太地区的全天侯、全天时为各类运载工具提供定位、导航、授时服务，以及短报文通信能力。并将于2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

目前在用的全球卫星导航系统接收机的终端天线，都是针对不同的卫星导航系统配备的不同的专有接收天线。这种导航系统使用的天线多为圆极化微带天线，其缺点是：(1)微带天线工作频带的瓶颈问题。由于微带天线是谐振式天线工作频带比较窄，一般只能做到10％左右，不能覆盖目前四个导航系统的工作频点。若突破微带天线存在的工作频带窄的技术瓶颈，不得不采用多天线叠层结构。现有在用的星导航系统终端接收机窄带微带天线，为结构繁杂的具有叠层结构的双天线盘，其盘面直径为Φ146mm、盘高60mm，工作频率的低端带宽为1.2GH_Z-1.3GH_Z，高端带宽为1.5GH_Z-1.65GH_Z。双天线盘频带太窄，不仅解决不了拓宽频带遇到的瓶颈问题，还造成天线结构更为复杂、尺寸过大、产生互耦干扰。(2)天线的小型化、微型化问题。目前卫星导航系统终端使用的微带天线尺寸过大，很难装在手持机、小型板卡以及对尺寸重量有严格要求的场合。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有卫星导航系统接受终端的接收机天线，工作频带窄、尺寸过大、不能兼容接收GPS、GLONASS、北斗及伽利略四套卫星导航系统信号的技术难题，为用户提供一种微小型、重量轻、方便携带，收接频带在1150-1700MH_Z，稳定性好，实现一机一天线覆盖全球GPS、GLONASS、北斗、伽利略四套卫星导航信号的便携式终端宽带微型微带天线。可广泛应用于：森林防火、登山旅游、轨道交通、高铁运输、关键设施的定位管理、监测、通讯导航等领域。

实现本实用新型的发明目的需采用下述技术方案：