[实用新型]领结型十字交叉振子天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线，特别是一种应用于GPS及北斗导航系统中的天线。

背景技术

在GPS及北斗导航领域，国内外近年来在天线方面的实现途径主要包括以下几方面：

一、螺旋天线。螺旋天线及其变形结构因其自身的圆极化特性以及宽带特性，常被应用于导航系统。阿基米德螺旋天线以及等角螺旋天线和它们的组合结构，在性能方面比较优异，但其尺寸难以压缩，剖面较高。

二、微带天线。通过对微带辐射贴片切角以及馈点设计等，可以实现圆极化，并且微带天线结构有较大的改进空间，剖面低，成本低，易与馈电网络结合，通常设计为多层结构，运用于导航系统中。其具有尺寸小、易共形等特点。微带天线因为结构和辐射机理限制，其带宽以及天线增益通常受到限制。

三、十字交叉振子天线。因为其本身的结构可以较好的实现双极化和圆极化特性，通过改变其自身的结构也可以实现宽带、多频等特性。此外，其具有较好的辐射特性，通过对背腔的调节可以实现对波束的调控以及对增益的改善。

四、组合型天线。一般通过对十字交叉振子天线以及微带天线的组合，实现多频或者宽带特性。组合型天线结构复杂，一般尺寸大、剖面高，体积重量方面没有优势。

实用新型内容

现有技术存在的以下缺陷：当前卫星导航用户机宽带天线以双馈或者四馈的结构为主，馈电结构复杂，对空间占用较大，对工艺要求高；其带宽较窄，仅有0.8-1.5GHz，轴比带宽更是只有0.4-0.6GHz，难以同时覆盖多个导航系统；增益较低，一般只能达到6dBi，效率不高。为了克服上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种领结型十字交叉振子天线，在单馈的结构下实现了宽带特性，可覆盖北斗及GPS导航系统双模多频点，天线增益高。

本实用新型的技术方案是：

一种领结型十字交叉振子天线，其特征在于：包括同轴馈电装置、反射腔和四个振子单元，四个振子单元的外形尺寸相同且均为夹角为60度的扇形，四个振子单元呈领结型十字交叉分布，四个振子单元其四条弧形外边在同一圆周上且相邻振子单元间的夹角为90度，振子单元均包括扇形的介质基板，介质基板上下两侧面均贴附有铜贴片，每个振子单元上均开设有自其中部且延伸至其弧形外边的方形槽，四个振子单元连接在一起组成领结型十字交叉振子天线单元后通过一同轴馈电装置支撑在反射腔的口面上，所述反射腔底部的中心位置开设有安装孔，同轴馈电装置的底端穿过安装孔与SMA接口连接。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中所述同轴馈电装置包括同轴内芯和同轴外壳。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中所述四个振子单元中每两个振子单元为一体成型的整体结构，一体成型的两个振子单元之间通过一具有开口的圆环形连接环连接为一体且其中一个振子单元的内端设有向中心延伸的连接片，两组所述带有两个振子单元的整体结构上下错位叠置且通过连接片上下连接在一起即组成了领结型十字交叉振子天线单元。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中连接片远离其所在振子单元的一端为半圆形端头，两组所述带有两个振子单元的整体结构上下错位叠置后上下两个连接片半圆形端头的圆心均与四个振子单元其四条弧形外边所在圆周的圆心重合且在同轴馈电装置的轴线的延伸线上。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中所述方形槽的尺寸越大，圆极化效应越好，轴比带宽越宽。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中：可通过改变方形槽的长度以及槽宽，使得天线在需要的频段上圆极化效果最优，随着槽宽的增大天线的轴比效果增强，中心频率向低频偏移；随着方形槽长度的增加，天线的带宽增加，谐振效果增强，中心频率向高频偏移。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中：所述反射腔为圆台型空腔，所述反射腔底面为圆形，反射腔的顶部端口面也为圆形，且顶部端口面的直径大于底面直径，反射腔以其顶部端口面圆心和其底面圆心之间的连线为轴线呈轴对称结构。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中：所述反射腔顶部端口面半径为60mm，底面半径为50mm，反射腔高度为44mm。

作为本实用新型的优选方案，本实用新型中：所述四个振子单元其四条弧形外边所在圆周的直径等于反射腔顶部端口面半径，领结型十字交叉振子天线单元的支撑高度等于反射腔高度。