刘 伟任晓飞

(中国电子科技集团公司第二十二研究所,山东 青岛 266107)

0 引言

全球卫星导航系统(GNSS)是一个通过卫星向全球范围用户提供高质量的定位、导航与授时等服务的导航系统,在民用和军事领域都发挥着重要作用。全球卫星导航系统国际委员会公布的全球四大卫星导航系统供应商包括美国全球定位系统(GPS),俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS),欧洲伽利略(GALILEO)卫星导航系统和中国北斗卫星导航系统(BDS)。各个系统采用的技术标准有所差异,各有优势。为了满足不同使用场景的需求,具有多系统服务数据接收能力的导航终端在应用中更具优势。这就要求作为导航终端前端设备的天线应具有宽频带的特性。而据资料显示,四大卫星导航系统的工作频率都在1.1 GHz～1.7 GHz范围内,因此天线的阻抗带宽和3 dB轴比带宽需覆盖这个频率范围。同时,导航天线还需要具备右旋圆极化(RHCP)、较宽的向上辐射的圆极化波束宽度及较高前后比等特点。

圆极化天线设计时可采用单馈形式和多馈形式。虽然采用多馈点的形式可以更有效地展宽天线的圆极化带宽,获得更好的轴比特性,但是需要使用馈电网络,这就会增加天线复杂度,降低可靠性。本文采用单馈点形式设计了一款可工作于当前所有导航频段的宽带圆极化天线,天线的构成比较简单,比较容易加工且成本低。

1 天线设计与分析

1.1 天线体设计

天线由辐射体和金属反射腔体构成,结构如图1所示。天线的辐……