刘志华

广州海格通信集团股份有限公司

0 引言

北斗三号在原来北斗二号基础上增加了卫星搜救功能和全球位置报告功能，定位精度和授时精度都有了较大提升。一方面，高精度卫星导航系统的终端天线是高精度相位中心天线，其相位中心的稳定性（PCV）会显著影响系统的定位精度和工作性能；另一方面，卫星信号非常微弱，加之机载卫星导航产品特定的使用环境，对天线低仰角增益要求较高，故本文重点研究的北斗三号卫星导航天线关键技术为相位中心稳定度和改善低仰角增益。

目前，北斗三号主要需求频段有B1、B2b、B3、L、S，产品设计趋向于小型化，天线设计也需要尽量小型化。采用微带天线，通过单频段的微带天线叠层设计，使用仿真软件优化，可以得到小型化和低剖面的多频段叠层天线。多频段叠层天线，应用在不同的实际产品结构上，表现出的相位中心稳定度和低仰角增益并不相同。本文仿真软件分析及实际测试表明，不同的天线结构及加载新的金属结构，可以提高天线的相位中心稳定度以及在仰角5～10°可提高1～2 dB左右的增益，在不改变天线整体体积的情况下，有效提高了天线相位中心稳定度以及低仰角增益。

1 原理与设计

结构最简单的微带天线是一个三层相叠的天线，由带有金属地板的介质基片和辐射贴片所构成。辐射贴片导体是电磁波向空间辐射的辐射源，通常是铜，理论上可取任意形状。为了方便加工制造，通常都选用形状比较规则的贴片，比如圆形或者方形贴片等。……