[发明专利]一种采用波浪碟形引向器的测量型天线

说明书

本发明提供了一种采用波浪碟形引向器的测量型天线，属于卫星导航和卫星通信天线技术领域。本发明所述天线包括波浪碟形引向器、辐射体、短路探针、馈电探针、介质板、微带电桥和反射底板；波浪碟形引向器用于产生多个同心圆形状表面电流，位于辐射体正上方；波浪碟形引向器的垂直剖面呈波浪形，水平剖面呈同心圆形。本发明利用电磁场在金属表面曲率大的位置电位密集的尖端效应，在波浪碟形引向器上形成多个关于引向器中心对称的同心圆形表面电流，不仅可以提升天线方向图滚降系数，还可以减小天线相位中心误差。本发明所述天线和普通高精度测量型天线相比具有尺寸小、重量轻和成本低的特点，适用于负重能力有限、安装尺寸受限的载体平台。

技术领域

本发明属于卫星导航和卫星通信天线技术领域，特别涉及一种采用波浪碟形引向器的测量型天线。

背景技术

目前卫星导航和卫星通信高速发展，其共同特点是由多颗卫星组成星座，天线同时接收各个方向的卫星信号，天线相位中心的不理想性和多径效应会为导航和定位系统载波相位测量精度引入误差，因此在高精度测量应用中需要使用高精度测量型天线。

目前高精度测量型天线普遍采用3D扼流圈(Choke-Ring)技术，通过其表面的高阻抗特性抑制表面波实现抗多径干扰，由于其基于谐振的工作原理，扼流圈天线尺寸和工作频率波长接近，并且往往需要多重扼流圈实现较好的高精度效果，因此大幅度增加了扼流圈天线的尺寸、重量和成本，现有高精度测量型天线直径大于90毫米，重量大于120克，不适合在空间有限、载重有限或成本受限的条件下使用。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提出一种采用波浪碟形引向器的测量型天线，利用电磁场尖端效应在波浪碟形引向器上形成多个关于引向器中心对称的同心圆形表面电流，不仅可以提升天线方向图滚降系数，还可以减小天线相位中心误差。和传统的扼流圈高精度测量型天线相比，本发明具有尺寸小、重量轻和低成本的特点。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

一种采用波浪碟形引向器的测量型天线，包括波浪碟形引向器、辐射体、短路探针、馈电探针、介质板、微带电桥和反射底板；

反射底板是天线的安装平面，微带电桥埋藏于介质板之中；

介质板通过短路探针固定到反射底板上面，馈电探针连接微带电桥和辐射体；

辐射体附着在介质板的上表面；

所述波浪碟形引向器用于产生多个同心圆形状表面电流，位于辐射体正上方；

所述波浪碟形引向器的垂直剖面呈波浪形，水平剖面呈同心圆形。

优选地，所述微带电桥形成幅度相同、相位相差90度的激励信号，再经过馈电探针在辐射体上面激励起正交模，形成圆极化波。

优选地，所述波浪碟形引向器的几何中心和辐射体中心在水平方向上重合；辐射体通过近场耦合的方式在波浪碟形引向器上形成感应电流。

优选地，所述波浪碟形引向器垂直剖面曲线设计公式为：Y＝D*sin(abs(W*X))，X的取值范围为：-N*PI≤X≤+N*PI；其中N*W为垂直剖面曲线的周期数，D为垂直剖面曲线的振幅，PI为圆周率；垂直剖面曲线的最高点和最低点之间的垂直距离为曲线的振幅；

设计参数满足公式：(N*PI)2≤λ2/(4*ε)，其中λ为天线工作频率在自由空间中的一个波长,ε为介质板的介电常数。

优选地，所述波浪碟形引向器垂直剖面曲线的设计参数满足公式:0.01λ≤D≤0.05λ。

优选地，所述波浪碟形引向器垂直剖面曲线的周期数N*W满足：

3＜N*W＜20。

优选地，所述波浪碟形引向器下表面距离辐射体上表面的距离小于等于0.5λ。