一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线制造技术

本发明专利技术以卫星共视接收机为应用背景，设计了一款测量型天线，工作频率在GNSS的全部频点。采用扼流圈结构与十字交叉对称振子协同设计，本发明专利技术采用的十字交叉对称振子为异形结构，十字交叉对称振子顶端采用两层匹配盘调谐天线的电压驻波比，具有新颖性和创造性。采用特殊设计的负仰角的扼流圈，采用三圈扼流圈，有效地减小了天线的体积，具有实用性强的特点。

A full frequency point measuring antenna for satellite common view receiver

The invention adopts a satellite common view receiver as an application background, and designs a measuring antenna with a working frequency of all frequency points of GNSS. The choke structure and cross dipole collaborative design, sub symmetric cross vibration of the invention adopts the special structure, cross dipole layer, top with two disc antenna tuning voltage in Bobbi, with novelty and creativity. A special designed negative angle choke coil is adopted, and the three coil choke coil is used to effectively reduce the volume of the antenna, and the utility model has the advantages of practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线
本专利技术涉及到带扼流圈的十字交叉对称振子天线设计。
技术介绍
卫星共视法是目前地球上远距离时钟比对的主要方法之一，也是国际原子时合作的主要技术手段之一，传递不确定度可以达到几个纳秒。卫星共视接收机的实质是两个地面站的卫星共视接收机同时观测同一颗卫星的信号，分别测量卫星信号到达卫星共视接收机时刻与共视接收机整秒时刻的时间差，将测量的两个时间差相减，即为两个卫星共视接收机的钟差，根据钟差对某一地面站进行本地钟调整或播发两个共视接收机间的钟差参数，即实现了两个地面站的时间同步。北斗卫星授时和导航定位都是基于伪距测量。伪距测量就是由接收设备产生的复现信号与卫星广播信号进行相关完成的。北斗卫星共视法时间传递就是位于不同地点的两个或多个观测站，用北斗卫星共视设备异地同时精确到1秒观测同一颗北斗卫星的同一时标信号，测量本地时钟信号与该时标信号的伪距/时间差，各自获得本地时钟与控制卫星时标信号的北斗时BDT之差，经观测结果传递交换和再处理，实现异地两两之间的高精度时间传递，其技术优势在于可以消除或者部分抵消北斗卫星RDSS/RNSS单向授时过程若干共性偏差或者误差，大大提高远距离卫星时间传递的准确度。在卫星共视系统中，观测量都是以天线相位中心为基准得到的，所测量的伪距和载波相位值都是接收机天线的相位中心到卫星的发射天线的相位中心之间的距离，所以卫星共视接收机测量型天线的作用至关重要。制约测量型天线的主要指标是相位中心稳定度、多径抑制能力以及低仰角增益。多径干扰是由于卫星直达信号多次反射造成的，它是卫星导航系统误差的主要来源。在天线设计上，多径抑制能力通常通过加扼流圈的方式来实现，较为常见的扼流圈一般有金字塔状模型和平面波纹模型，金字塔状的扼流圈能够提高低仰角增益，但是其多径抑制能力一般；平面波纹型扼流圈抑制多径效应能力较强，对应的低仰角增益较低、轴比和相位中心的稳定度较差。为了同时兼顾低仰角增益和多径抑制能力，本设计的扼流圈为空间谐波级数模型，在减小体积的同时，提高了抗多径性能。
技术实现思路
本专利技术的目的为设计一种带扼流圈的十字交叉对称振子天线，与传统测量型天线相比体积小、重量轻，能够适应多种应用场合。本专利技术采用的技术方案为：一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，包括电路仓1、支撑杆2、腔体滤波器3、低噪声放大器4和耦合器5；其特征在于，还包括仰角为负的3D扼流圈6、十字交叉对称振子7、第一匹配盘8和第二匹配盘9；电路仓1上方固定连接有仰角为负的3D扼流圈6；在3D扼流圈6的中心固定有十字交叉对称振子7，十字交叉对称振子7的辐射臂上通过支撑杆2固定有第一匹配盘8，第一匹配盘8上方通过支撑杆固定有第二匹配盘9；第一匹配盘8、第二匹配盘9和十字交叉对称振7子的中心重合，且第一匹配盘8和第二匹配盘9之间留有间隙；电路仓1内设有耦合器5、腔体滤波器3和低噪声放大器4；十字交叉对称振子7通过射频电缆与耦合器5相连，耦合器5通过射频电缆与腔体滤波器3相连，腔体滤波器3通过射频电缆与低噪声放大器4相连，低噪声放大器4通过射频电缆与电路仓1侧壁的接口相连。其中，所述第一匹配盘8的直径小于第二匹配盘9。其中，十字交叉对称振子7包括辐射臂10和连接片12，所述的辐射臂10为四个，每个辐射臂10呈轴对称的九边形树叶状，每两个相对的辐射臂10通过一个连接片12连接形成一个偶极子，两个偶极子正交放置。其中，十字交叉对称振子7下方设有两个馈电同轴电缆11和天线地板13；每个馈电同轴电缆11一端穿过天线地板13分别对应与十字交叉对称振子7的一个偶极子相固定连接，另一端通过射频电缆分别与耦合器5相连接。其中，所述3D扼流圈6包括内圈、中圈和外圈三层同轴的环状侧壁，三层环状侧壁之间形成环状的扼流槽15。其中，在所述的电路仓1上方设有天线罩，天线罩与电路仓1相固定连接，十字交叉对称振子7、第一匹配盘8、第二匹配盘9、馈电同轴电缆11和天线地板13均设在天线罩内。其中，十字交叉对称振子7与天线底板13之间还设有支撑柱14。其中，天线罩采用透波率为99％的玻璃钢材料制作而成。其中，支撑杆2为低介电常数和低损耗的尼龙材料制作而成。其中，支撑柱14为刚性同轴电缆。本专利技术相比
技术介绍
具有如下优点：(i)本专利技术采用的十字交叉对称振子为异形结构，十字交叉对称振子顶端采用两层匹配盘调谐天线的电压驻波比，具有新颖性和创造性的特点。(ii)本专利技术采用特殊设计的负仰角的扼流圈，采用三圈扼流圈，有效地减小了天线的体积，具有体积小、重量轻、实用性强的特点，能够适应多种应用场合。附图说明图1是本专利技术的系统组成框图；图2是本专利技术十字交叉对称振子模型图；图3是本专利技术十字交叉振子辐射臂；图4是本专利技术卫星共视接收机天线整体图；图5是本专利技术腔体滤波器结构图。具体实施方式以卫星共视接收机为应用背景，设计了一款具有极低相位中心误差的多星多频测量天线，采用空间谐波级数型扼流圈的高稳定相位中心天线技术，保证天线相位中心与几何中心的重合。工作频率在GNSS的全部频点。内置采用前置滤波技术的低噪声放大器，提高系统抗干扰能力，天线外罩采用玻璃钢材料，耐用性能好。下面结合具体实施例和附图对本专利做进一步的描述：本专利技术的系统结构如图1所示，测量型天线设计采用“十字交叉对称阵子天线+耦合器+腔体滤波器+LNA”的架构。十字交叉对称阵子天线工作于1.1GHz-1.7GHz的工作频段，腔体滤波器为双通带带通滤波器，频率为1115-1300MHz和1555-1610MHz，插入损耗小于0.5dB，具有非常良好的频带选择性。LNA增益大于等于40dB,噪声系数优于0.5dB。本专利技术一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，如图4所示为天线整体图，包括电路仓1、支撑杆2、腔体滤波器3、低噪声放大器4、耦合器5、仰角为负的3D扼流圈6、十字交叉对称振子7、第一匹配盘8和第二匹配盘9；电路仓1上方固定连接有仰角为负的3D扼流圈6；3D扼流圈6包括内圈、中圈和外圈三层同轴的环状侧壁，三层环状侧壁之间形成环状的扼流槽15；在3D扼流圈6的中心固定有十字交叉对称振子7，十字交叉对称振子7的辐射臂上通过支撑杆2固定有第一匹配盘8，第一匹配盘8上方通过支撑杆固定有第二匹配盘9；第一匹配盘8、第二匹配盘9和十字交叉对称振7子的中心重合，且第一匹配盘8和第二匹配盘9之间留有间隙，第一匹配盘8的直径小于第二匹配盘9；一小一大两个匹配盘为了得到良好的电压驻波比，分别调整两个匹配盘和十字交叉振子之间的距离，对天线进行调谐，以达到减小电压驻波比的目标。电路仓1内设有耦合器5、腔体滤波器3和低噪声放大器4；十字交叉对称振子7通过射频电缆与耦合器5相连，耦合器5通过射频电缆与腔体滤波器3相连，腔体滤波器3通过射频电缆与低噪声放大器4相连，低噪声放大器4通过射频电缆与电路仓1侧壁的接口相连。如图3所示，十字交叉对称振子7包括辐射臂10和连接片12，所述的辐射臂10为四个，每个辐射臂10呈轴对称的九边形树叶状，每两个相对的辐射臂10通过一个连接片12连接形成一个偶极子，两个偶极子正交放置；卫星导航系统地面段的接收频点基本上都在1.1-1.7GHz的频带范围内，相对带宽50％，实现难度较大。为了展宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，包括电路仓(1)、支撑杆(2)、腔体滤波器(3)、低噪声放大器(4)和耦合器(5)；其特征在于，还包括仰角为负的3D扼流圈(6)、十字交叉对称振子(7)、第一匹配盘(8)和第二匹配盘(9)；电路仓(1)上方固定连接有仰角为负的3D扼流圈(6)；在3D扼流圈(6)的中心固定有十字交叉对称振子(7)，十字交叉对称振子(7)的辐射臂上通过支撑杆(2)固定有第一匹配盘(8)，第一匹配盘(8)上方通过支撑杆固定有第二匹配盘(9)；第一匹配盘(8)、第二匹配盘(9)和十字交叉对称振(7)子的中心重合，且第一匹配盘(8)和第二匹配盘(9)之间留有间隙；电路仓(1)内设有耦合器(5)、腔体滤波器(3)和低噪声放大器(4)；十字交叉对称振子(7)通过射频电缆与耦合器(5)相连，耦合器(5)通过射频电缆与腔体滤波器(3)相连，腔体滤波器(3)通过射频电缆与低噪声放大器(4)相连，低噪声放大器(4)通过射频电缆与电路仓(1)侧壁的接口相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，包括电路仓(1)、支撑杆(2)、腔体滤波器(3)、低噪声放大器(4)和耦合器(5)；其特征在于，还包括仰角为负的3D扼流圈(6)、十字交叉对称振子(7)、第一匹配盘(8)和第二匹配盘(9)；电路仓(1)上方固定连接有仰角为负的3D扼流圈(6)；在3D扼流圈(6)的中心固定有十字交叉对称振子(7)，十字交叉对称振子(7)的辐射臂上通过支撑杆(2)固定有第一匹配盘(8)，第一匹配盘(8)上方通过支撑杆固定有第二匹配盘(9)；第一匹配盘(8)、第二匹配盘(9)和十字交叉对称振(7)子的中心重合，且第一匹配盘(8)和第二匹配盘(9)之间留有间隙；电路仓(1)内设有耦合器(5)、腔体滤波器(3)和低噪声放大器(4)；十字交叉对称振子(7)通过射频电缆与耦合器(5)相连，耦合器(5)通过射频电缆与腔体滤波器(3)相连，腔体滤波器(3)通过射频电缆与低噪声放大器(4)相连，低噪声放大器(4)通过射频电缆与电路仓(1)侧壁的接口相连。2.根据权利要求1所述的一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，其特征在于，所述第一匹配盘(8)的直径小于第二匹配盘(9)。3.根据权利要求1所述的一种用于卫星共视接收机的全频点测量型天线，其特征在于，十字交叉对称振子(7)包括辐射臂(10)和连接片(12)，所述的辐射臂(10)为四个，每个辐射臂(10)呈轴对称的九边形树叶状，每两个相对的辐射臂(10)通过一个连接片(12)连接形成一个偶极...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建明，孟凡娟，秦明峰，赵胜，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13