1 导言
卫星导航近年得到了越来越广泛的使用，然后带动了导航终端天线的迅速发展。现在得到广泛使用的是GPS(Global Position System)体系和GLONASS体系，正在建设中的Galileo体系也是一个全球导航定位体系。这些全球定位体系的频段各不相同，比方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。尽管这些导航体系所选用的频率不尽相同，但频率规模都在1164~1600MHz之间，只要能规划一种宽频带天线掩盖这个频带，则该天线具有杰出的通用性和兼容性，能够使用于不同的导航体系。
因为需求接纳多颗导航卫星的信号才能够进行导航和定位的结算，所以终端天线需求具有宽波束;一起因为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杰出的右旋圆极化特性。用于导航终端的天线有许多文献报导，但基本上都是针对GPS体系，天线方式多为单频、双频、三频的微带天线;有的是不具备低剖面特色的四臂螺旋天线;这些天线的缺陷是难以完成宽频段，不能彻底掩盖一切卫星导航体系的频段，关于不同体系的导航的接纳体系不具备兼容性。
本文提出一种微带天线，它选用L型探针馈电来展宽天线频带，选用四点馈电技能来完成圆极化，选用天线罩和天线一体化规划来确保天线具有杰出的环境特性和机械特性。测验成果表明该天线的阻抗带宽到达44.3%，能够掩盖现有首要导航体系的一切作业频段，且具有杰出的宽波束特性和圆极化特性，能够用于机载、星载和地上等场合。
2 天线结构
天线在HFSS中树立的模型如图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规划，天线罩和天线支撑介质为相同的介质资料，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许中心的间隔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 天线测验成果
天线什物和馈电网络相片如图2所示。天线回波损耗测验选用了Agilent 8362B矢量网络分析仪，测验成果如图3所示，能够看出回波损耗小于-10dB的频率规模为1.16GHz到1.82GHz，阻抗带宽为44.3%，掩盖了几种干流全球卫星导航体系的一切频段，具有杰出的兼容性和通用性。
天线方向图和增益在微波暗室中进行测验。天线在1.227GHz所测得的E面方向图如图4所示，能够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，能够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验。测验选用旋转线源法，行将发射线极化脊喇叭天线依照必定的速度(一般是被测天线转速的20倍)旋转，待测天线接纳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，能够看出，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，能够看出，在±50°角域AR<3dB。
(a) (b)
图2 (a)天线相片 (b) 馈电网络相片
图3 实测驻波比
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 定论
本文提出了一种新颖的圆极化、宽频带、宽波束微带天线，天线实测阻抗带宽到达44.3%。因为选用了纯机械加工的完成办法，天线具有杰出的机械特性，能够满意严苛的振荡和冲击实验要求;能够满意温度改变对天线电功能影响的要求，而传统选用印制工艺的微带天线在温度剧变的条件下覆铜金属会脱落，天线会被损毁。该天线选用能够满意航空或许航天要求的介质支撑资料，能够广泛使用与机载和星载等卫星导航终端等场合。
