三频段共口径有源导航天线的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明属于天线技术领域，涉及一种三频段共口径有源天线，可用于卫星导航系统的信号接收。
【背景技术】
[0002]全球卫星导航系统(GlobalNavigat1n Satellite System, GNSS)属于星基无线电导航系统，其主要作用是利用卫星向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务。作为重要的空间基础设施，卫星导航系统已被广泛地应用在政治、经济、军事以及日常生活中，在各个领域发挥着不可替代的作用。
[0003]由于卫星导航系统在现代社会扮演着重要角色，世界主要大国和利益集团都独自建立或提出联合建立卫星导航系统。目前已建成运行和正在发展中的卫星导航系统主要有美国的全球卫星定位系统(Global Posit1n Systems, GPS)，前苏联的全球卫星导航系统(Global Navigat1n Satellite Systems，GLONASS)，欧盟的伽利略(Galileo)卫星导航定位系统以及由我国自主研发的北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)Navigat1nSatellite System)。
[0004]近年来，随着人们对卫星导航服务要求越来越高，多模导航天线的研宄受到广泛重视。各种形式的多模导航天线被开发出来，归纳起来主要有:单馈电结构，双馈电结构以及四馈电结构。常见的单馈电结构是采用多层贴片的微带线结构，贴片的层数通常与工作的频点相对应，不同的贴片层对应不同的工作频段，天线的圆极化是通过贴片切角来实现的。此类天线结构简单紧凑，剖面较低，便于制作加工，但是工作的频点较窄，难以承受外界的物理扰动。双馈电结构一般是通过两个馈电点提供等幅、相位相差90°的信号以激励出两个正交的线极化模，从而实现圆极化工作，在该结构中，一般是通过探针将信号耦合到辐射片上，以产生较宽的工作带宽。但是，常用的探针馈电形式会使宽频带天线与多个其它频带的天线共口径产生较强的互耦，导致天线上的电流分布受其它辐射元的影响而发生变化，使得其输入阻抗及辐射特性发生变化，无法保证天线在整个宽带频段范围内具有良好稳定的辐射性能。中国专利授权号CN 203481381U公开了一种导航天线，其结构如图1所示，该导航天线包括辐射装置和馈电电路，辐射装置包括上层贴片、中层贴片、下层贴片和地板。上层贴片和馈电电路之间由两个馈电探针相连接，采用层叠耦合实现多频点工作，通过调整上、中、下三层贴片的尺寸和相互之间的耦合关系，使三层贴片分别工作在卫星导航所工作的频段，实现三个系统频段的天线复用。该发明存在以下缺陷:其一，该发明所采用的探针馈电方式，由于探针在天线辐射单元输入端引入了电感，造成天线辐射单元输入端阻抗不匹配，使得天线工作频带较窄；其二，该发明中探针对上层贴片直接馈电，并将信号耦合到中层和下层贴片上，造成天线各频段辐射性能之间相互影响，无法兼顾天线各个频段的辐射特性，同时互耦过大造成了天线辐射效率的降低；其三，同探针过长会引起上层辐射单元方向图的畸变，同时上方贴片对下方贴片造成遮挡，使得下层辐射单元方向图恶化。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述现有导航天线存在的不足，提出了一种三频段共口径有源导航天线，用于解决现有导航天线工作频带不够宽、辐射效率低以及方向图低仰角增益低的问题。
[0006]为实现上述的目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]一种三频段共口径有源导航天线，包括共口径天线单元1、滤波器2、低噪声放大器3和背腔4 ;所述共口径天线单元I包括辐射体、金属反射板116和馈电网络121，其中辐射体包括由高频寄生单元和高频福射单元组成的高频福射体、中频福射体、低频寄生单元和低频福射单元组成的低频福射体，所述高频寄生单元、高频福射单元、中频福射体和低频寄生单元自上而下依次形成共轴层叠结构，该共轴层叠结构通过第一介质螺柱110支撑在低频辐射单元的上方；所述金属反射板116和馈电网络121分别印制在第七介质板117的上下表面；高频辐射单元、中频辐射体和低频辐射单元分别通过两根高频馈电同轴线118、两根中频馈电同轴线119和两根低频馈电探针120与馈电网络121相连，其中高频辐射单元和低频辐射单元采用电容耦合馈电；所述辐射体通过第二介质螺柱115支撑在第七介质板117上方，在该第七介质板117的下方设置有滤波器2和低噪声放大器3 ;所述低频辐射单元、第七介质板117、滤波器2和低噪声放大器3均位于背腔4的腔体内；所述低噪声放大器3，滤波器2和馈电网络121依次相连。
[0008]所述馈电网络121包括高频馈电网络、中频馈电网络和低频馈电网络，其中，高频馈电网络由二阶分支线耦合器组成；中频馈电网络由一阶Wilkinson功分器与90度移相器组成；低频馈电网络由二阶Wilkinson功分器与宽带90度移相器组成。
[0009]所述高频寄生单元由第一介质板101和印制在其上表面的高频寄生贴片100组成，高频辐射单元包括高频辐射贴片102、第二介质板103和第三介质板105，其中高频辐射贴片102印制在第二介质板103的上表面，在第三介质板104的上表面印制有两个圆形高频电容耦合贴片104 ;所述三个介质板101，103和105自上而下依次叠加，形成高频辐射体，两根高频馈电同轴线118的上下两端分别与高频电容耦合贴片104和高频馈电网络相连。
[0010]所述中频辐射体由第四介质板107和印制在其上表面的中频辐射贴片106组成，中频馈电同轴线119的上下两端分别与中频辐射贴片106和中频馈电网络相连。
[0011]所述低频寄生单元由第五介质板109和印制在其上表面的低频寄生贴片108组成，低频福射单元包括第六介质板114和印制在其上表面的低频福射贴片113，其中低频福射贴片113上蚀刻有两个环形缝隙111，形成两个低频电容耦合贴片112，低频馈电探针120的上下两端分别与低频电容耦合贴片112和低频馈电网络121相连。
[0012]所述滤波器2和低噪声放大器3分别印制在第八介质板5的上表面和第九介质板6的下表面，所述第八介质板5的下表面和第九介质板6的上表面均印制有金属层，该两个介质板5，6上下层叠；所述滤波器2包括高频滤波器、中频滤波器和低频滤波器，所述低噪声放大器3包括高频低噪声放大器、中频低噪声放大器和低频低噪声放大器。
[0013]所述背腔4采用金属材料，形状为中间设有腔体的圆柱形，其底部固定有金属背腔盖板43，在腔体内自上而下设置有第一金属卡槽41和第二金属卡槽42，分别用于安装第七介质板12、第八介质板5和第九介质板6。
[0014]所述第一介质板101、第二介质板103、第三介质板105、第五介质板109、第六介质板114、第七介质板117和第九介质板6采用相对介电常数为4.4的FR4材料；第四介质板107和第八介质板5采用相对介电常数为2.55的介质材料；其中四个介质板114，117，5和6的表面形状均为圆形，并在第八介质板5和第九介质板6的圆周上各均匀设置有12个半圆形空隙。
[0015]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
[0016]I)本发明中高频辐射体和低频辐射体由于分别采用了同轴线耦合馈电和探针耦合馈电，通过在馈电位置处增加电容耦合效应来分别抵消同轴线和探针引入的电