当前位置:首页 > 消费电子 > 消费电子
[导读]  1 引言  卫星导航近年得到了越来越广泛的应用,从而带动了导航终端天线的迅速发展。目前得到广泛应用的是GPS(Global Position System)系统和GLONASS系统,正在建设中

  1 引言

  卫星导航近年得到了越来越广泛的应用,从而带动了导航终端天线的迅速发展。目前得到广泛应用的是GPS(Global Position System)系统和GLONASS系统,正在建设中的Galileo系统也是一个全球导航定位系统。这些全球定位系统的频段各不相同,比如GPS的频带为1575.42±2.046MHz,1227.60±2.046MHz;Galileo的频带为 1164~1215MHz,1260~1300MHz和1559~1592MHz。虽然这些导航系统所采用的频率不尽相同,但频率范围都在1164~1600MHz之间,只要能设计一种宽频带天线覆盖这个频带,则该天线具有良好的通用性和兼容性,可以应用于不同的导航系统。

  由于需要接收多颗导航卫星的信号才可以进行导航和定位的结算,所以终端天线需要具有宽波束;同时由于导航卫星发射右旋圆极化的导航信号,要求导航终端天线具有良好的右旋圆极化特性。用于导航终端的天线有诸多文献报道,但基本上都是针对GPS系统,天线形式多为单频、双频、三频的微带天线;有的是不具备低剖面特点的四臂螺旋天线;这些天线的缺点是难以实现宽频段,不能完全覆盖所有卫星导航系统的频段,对于不同系统的导航的接收系统不具备兼容性。

  本文提出一种微带天线,它采用L型探针馈电来展宽天线频带,采用四点馈电技术来实现圆极化,采用天线罩和天线一体化设计来保证天线具有良好的环境特性和机械特性。测试结果表明该天线的阻抗带宽达到44.3%,能够覆盖现有主要导航系统的所有工作频段,且具有良好的宽波束特性和圆极化特性,能够用于机载、星载和地面等场合。

  2 天线结构

  天线在HFSS中建立的模型如图1所示,金属辐射贴片直径D为56mm,厚度为1mm;天线地板为方形,边长L为80mm;天线支撑介质为方形,边长L为80mm,支撑介质的厚度H为19mm,该介质的节电常数为3.15;天线和天线罩一体化设计,天线罩和天线支撑介质为相同的介质材料,辐射贴片嵌入该介质中,天线罩的厚度H1为3mm;L型馈电探针的馈电点距天线几何中心的距离F为32mm,L型探针的高度H2为12mm,长度L1为17.4mm。

  

 

  图1 天线结构

  3 天线测试结果

  天线实物和馈电网络照片如图2所示。天线回波损耗测试采用了Agilent 8362B矢量网络分析仪,测试结果如图3所示,可以看出回波损耗小于-10dB的频率范围为1.16GHz到1.82GHz,阻抗带宽为44.3%,覆盖了几种主流全球卫星导航系统的所有频段,具有良好的兼容性和通用性。

  天线方向图和增益在微波暗室中进行测试。天线在1.227GHz所测得的E面方向图如图4所示,可以看出天线的最大增益为4.0dBi,3dB波束宽度为72°,天线在±30°、±50°、±70°、±80°的增益分别为1.04 dBi、-0.79 dBi、-3.72 dBi、-6.51 dBi。天线在1.575GHz所测得的E面方向图如图5所示,可以看出天线的最大增益为4.87dBi,3dB波束宽度为83°,天线在±30°、±50°、±70°、±80°的增益分别为3.7 dBi、-0.01 dBi、-3.68 dBi、-5.11 dBi。

  天线轴比方向图也在微波暗室中进行测试。测试采用旋转线源法,即将发射线极化脊喇叭天线按照一定的速度(一般是被测天线转速的20倍)旋转,待测天线接收到信号上下包络的差值即为天线的轴比。天线在1.227GHz所测得的E面轴比方向图如图6所示,可以看出,在±10°角域AR<3dB,在±60°角域AR<6dB。天线在1.575GHz所测得的E面轴比方向图如图7所示,可以看出,在±50°角域AR<3dB。

  

 

  (a) (b)

  图2 (a)天线照片 (b) 馈电网络照片  

 

  图3 实测驻波比[!--empirenews.page--]

  

 

  图4 1.227GHz主平面实测方向图

  

 

  图5 1.575GHz主平面实测方向图

  

 

  图6 1.227GHz主平面实测轴比方向图

  

 

  图7 1.575GHz主平面实测轴比方向图

  4 结论

  本文提出了一种新颖的圆极化、宽频带、宽波束微带天线,天线实测阻抗带宽达到44.3%。由于采用了纯机械加工的实现方法,天线具有良好的机械特性,能够满足苛刻的振动和冲击试验要求;能够满足温度变化对天线电性能影响的要求,而传统采用印制工艺的微带天线在温度剧变的条件下覆铜金属会剥落,天线会被损毁。该天线采用能够满足航空或者航天要求的介质支撑材料,可以广泛应用与机载和星载等卫星导航终端等场合。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭