[发明专利]一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线

说明书

本发明提供一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线，该天线采用时序馈电技术、寄生贴片技术、临近耦合技术等技术，实现了交叉偶极子天线的宽带宽轴比波束等性能。该天线利用蝶形交叉偶极子获得宽阻抗带宽，采用金属柱与寄生单元相连，引入磁电偶极子辐射，拓展天线轴比带宽，通过加载金属背腔，拓展了天线轴比波束宽度。该天线结构简单，能够应用在导航通信一体化接收设备中。

技术领域

本发明涉及一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线，可应用于导航通信一体化设备，属于天线技术领域。

背景技术

随着各大卫星导航系统的快速发展，导航终端不仅需要能够接收各大导航系统的信号，而且还要尽可能捕获单个卫星导航系统的卫星信号，这就要求天线能够实现宽带、宽波束等性能。集成电路技术的发展，为导航通信一体化的实现提供了技术支持。导航通信一体化要求天线带宽能够覆盖导航和通信频段，需要宽带天线。交叉偶极子天线在宽带特性方面表现出了巨大的潜力，寄生单元技术、时序馈电技术等方法都能拓展天线的带宽，通过增加方向图互补的磁偶极子也实现了交叉偶极子宽波束特性，但目前交叉偶极子的宽带宽波束特性鲜有同时实现。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线，采用交叉偶极子技术、时序馈点技术、寄生单元技术、背腔技术实现了宽带宽轴比波束特性。采用临近耦合技术增加轴比带宽，采用方向图互补技术拓展了轴比波束宽度。

本发明的目的是这样实现的：包括金属背腔、介质基板、设置在介质基板上端面的两个偶极子臂和四个蝶形寄生单元、设置在介质基板下端面的两个偶极子臂和四个梯形寄生单元，介质基板上下端面的两个偶极子臂分别由对应的馈电圆环线连接，在梯形寄生单元与金属背腔内底之间设置有四个金属柱，在两个馈电圆环线与金属背腔内底之间设置有同轴探针，且同轴探针穿过金属背腔底部。本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述的金属背腔的介质为铜。

2.所述偶极子臂被馈电圆环线激励，所述蝶形寄生单元被介质基板的上端面的偶极子臂耦合所激励，所述梯形寄生单元被介质基板的下端面的偶极子臂耦合所激励，所述金属柱被梯形寄生单元耦合所激励。

3.偶极子臂上底边长21mm，下底边长3mm，高30mm；蝶形寄生单元上底边长36mm，下底边长4mm，高37mm；梯形寄生单元上底边长7mm，下底边长5mm，高5mm。

4.金属背腔厚度1mm。

5.馈电圆环线半径4.4mm。

6.寄生单元下底边距同轴探针中心8mm；梯形寄生单元下底边距同轴探针中心7mm。

7.金属柱距同轴探针中心5.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：相比于传统的交叉偶极子天线，该天线具有更大的带宽，更宽的轴比波束宽度，覆盖卫星导航及通信频段，能够更好的应用于导航通信一体化设备中。

(1)该天线以交叉偶极子天线为基础进行设计，结构简单，利用印刷电路工艺进行生产，具有重量轻、精度高、成本低、应用广等优点。(2)该天线采用时序馈电技术，实现了天线工作带宽的拓展，采用临近耦合技术、寄生单元技术拓展了天线轴比波束宽度。

附图说明

图1是本发明提供的宽带宽轴比波束交叉偶极子天线俯视图。

图2是本发明提供的宽带宽轴比波束交叉偶极子天线侧视图。

图3为本发明实施例提供的一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线回波损耗与频率的关系图。

图4为本发明实施例提供的一种宽带宽轴比波束交叉偶极子天线轴比与频率的关系图。