【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及衛星通信系統和/或導航系統天線，特別是涉及一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線及其模塊。
技術介紹
1、隨著汽車的普及以及自動駕駛等技術的發展，如今汽車的衛星通信與導航技術在我們的生活中發揮著越來越重要的作用。gnss(global?navigation?satellite?system)是全球導航衛星系統的簡稱，其主要包括美國的全球定位系統(global?positioningsystem，gps)，歐洲的伽利略衛星導航系統(galileo?satellite?navigation?system，galileo)，俄羅斯的格洛納斯(global?navigation?satellite?system，glonass)以及中國的北斗衛星導航系統。衛星通信的應用主要有美國的sdars系統等。天線作為衛星通信與導航系統中不可或缺的一部分，直接對系統的性能起著關鍵性作用。
2、在衛星通信與導航系統中，信號主要以圓極化(circular?polarization，cp)的形式進行傳輸與接收。例如在gnss導航系統中，使用的圓極化為右旋圓極化(rhcp：righthand?circular?polarization)，則左旋圓極化為干擾信號。用來衡量圓極化性能的指標為軸比(axial?ratio，ar)，一般軸比的單位為db，其數值越接近0db則代表其圓極化越純粹，則此天線的圓極化性能越優越。由于用來導航的衛星位于太空，所以對于gnss系統，天線在zenith方位角以及其周圍高仰角范圍的性能尤其重要。當
3、現階段gnss等導航通信主要使用陶瓷貼片天線，其具有設計簡單，低高度等優點，但陶瓷貼片天線由于陶瓷的介電常數比較高，使天線帶寬較窄；另外陶瓷工藝較為復雜，提高天線制備成本。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線及其模塊，用于解決現有技術中的通信系統和導航系統使用的陶瓷貼片天線帶寬較窄且成本高的問題。
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，所述圓極化天線包括：
3、參考地金屬板；
4、至少一個水平設置于所述參考地金屬板上方的金屬開口環，每個所述金屬開口環上開有至少一個開口；
5、當設置有一個所述金屬開口環時，在所述開口間和/或所述金屬開口環的金屬枝節之間具有強電抗性作用；當設置有兩個以上所述金屬開口環時，所有所述金屬開口環同心設置，且相鄰兩所述金屬開口環的所述開口相對設置，同時相鄰兩所述金屬開口環的金屬枝節之間具有強電抗性作用；
6、4+2n個沿豎直方向延伸的金屬結構，n≥0，所述金屬結構的兩端分別與所述金屬開口環及所述參考地金屬板電性連接；
7、4+2n個容性結構，n≥0，分別串接在由所述金屬開口環、所述金屬結構及所述參考地金屬板的鏈路上；
8、饋電結構，所述饋電結構饋于所述參考地金屬板與所述金屬結構之間，以使所述金屬開口環形成兩個正交的線極化模式從而疊加形成圓極化。
9、可選地，所述容性結構為串接在所述金屬結構上的電容元件。
10、可選地，所述容性結構設置在所述金屬結構與所述金屬開口環的交接處，在所述金屬結構的頂端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述金屬開口環的金屬枝節間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
11、可選地，所述容性結構設置在所述金屬結構與所述參考地金屬板的交接處，在所述金屬結構的底端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述參考地金屬板間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
12、進一步地，于所述金屬片正下方的所述參考地金屬板上挖出一塊獨立區域，有凈空間隔將該獨立區域與所述參考地金屬板之間隔開，使該獨立區域與所述金屬片之間發生容性耦合作用，且在該獨立區域與所述參考地金屬板之間接入所述饋電結構。
13、可選地，具有1個或2個或4個所述饋電結構；當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構依次相鄰設置。
14、進一步地，當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構連接于帶有相位差和功分功能的微波網絡后合成為一路。
15、可選地，設置有一個所述金屬開口環，且所述金屬開口環為單層環，所述金屬開口環開設至少一個所述開口，且在所述開口處串接入電抗性電路。
16、進一步地，所述金屬開口環開設一個所述開口或兩個所述開口；當所述金屬開口環開設兩個所述開口時，兩個所述開口相對設置。
17、進一步地，當所述金屬開口環開設兩個所述開口，且兩個所述開口相對設置時，所述金屬開口環的兩個金屬枝節在豎直方向上錯開預設距離。
18、進一步地，所述金屬開口環呈矩形環，所述金屬結構為4個，且該4個金屬結構位于所述金屬開口環的四個頂點下方。
19、進一步地，具有2個所述饋電結構，且所述饋電結構依次相鄰設置；當所述金屬開口環開設一個所述開口時，所述開口設置于兩個所述饋電結構接入的兩個所述金屬結構之間的所述金屬開口環的金屬枝節上，且在所述開口處串接入電感元件；當所述金屬開口環開設兩個所述開口，且兩個所述開口相對設置時，其中一個所述開口設置于兩個所述饋電結構接入的兩個所述金屬結構之間的所述金屬開口環的金屬枝節上，另一個所述開口設置于與其相對的另一個金屬枝節上，且在兩個所述開口處分別接入電感元件。
20、可選地，設置有一個所述金屬開口環，且所述金屬開口環為螺旋形，螺旋形的所述金屬開口環的不同的螺旋臂之間具有強電抗性作用。
21、進一步地，螺旋形的所述金屬開口環的螺旋臂沿豎直方向排布或沿水平方向排布。
22、可選地，設置有兩個以上所述金屬開口環，且所有所述金屬開口環沿水平方向依次嵌套或所有所述金屬開口環沿豎直方向依次層疊。
23、進一步地，所述金屬開口環呈矩形環或圓形環。
24、進一步地，所述金屬開口環呈矩形環，且所有所述金屬開口環沿豎直方向依次層疊，圍成矩形開口結構，所述金屬結構為4個，且該4個金屬結構位于圍成的矩形開口結構的四個頂點下方。
25、進一步地，所述矩形開口結構的邊長為諧振頻率對應波長的1/6～1/8。
26、本專利技術還提供一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線模塊，所述圓極化天線模塊包括兩個以上如上任意一項所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，且所有所述用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線依次嵌套設置。
27、如上所述，本專利技術的用于衛星通信系統和/或本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于，所述圓極化天線包括：
2.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構為串接在所述金屬結構上的電容元件。
3.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構設置在所述金屬結構與所述金屬開口環的交接處，在所述金屬結構的頂端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述金屬開口環的金屬枝節間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
4.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構設置在所述金屬結構與所述參考地金屬板的交接處，在所述金屬結構的底端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述參考地金屬板間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
5.根據權利要求4所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：于所述金屬片正下方的所述參考地金屬板上挖出一塊獨立區域，有凈空間隔將該獨立區域與所述參考地金屬板之間隔開，使該獨立區域與所述金屬片之間發生容性耦合
6.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：具有1個或2個或4個所述饋電結構；當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構依次相鄰設置。
7.根據權利要求6所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構連接于帶有相位差和功分功能的微波網絡后合成為一路。
8.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：設置有一個所述金屬開口環，且所述金屬開口環為單層環，所述金屬開口環開設至少一個所述開口，且在所述開口處串接入電抗性電路。
9.根據權利要求8所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述金屬開口環開設一個所述開口或兩個所述開口；當所述金屬開口環開設兩個所述開口時，兩個所述開口相對設置。
10.根據權利要求9所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：當所述金屬開口環開設兩個所述開口，且兩個所述開口相對設置時，所述金屬開口環的兩個金屬枝節在豎直方向上錯開預設距離。
11.根據權利要求8至10中任意一項所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述金屬開口環呈矩形環，所述金屬結構為4個，且該4個金屬結構位于所述金屬開口環的四個頂點下方。
12.根據權利要求11所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：具有2個所述饋電結構，且所述饋電結構依次相鄰設置；當所述金屬開口環開設一個所述開口時，所述開口設置于兩個所述饋電結構接入的兩個所述金屬結構之間的所述金屬開口環的金屬枝節上，且在所述開口處串接入電感元件；當所述金屬開口環開設兩個所述開口，且兩個所述開口相對設置時，其中一個所述開口設置于兩個所述饋電結構接入的兩個所述金屬結構之間的所述金屬開口環的金屬枝節上，另一個所述開口設置于與其相對的另一個金屬枝節上，且在兩個所述開口處分別接入電感元件。
13.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：設置有一個所述金屬開口環，且所述金屬開口環為螺旋形，螺旋形的所述金屬開口環的不同的螺旋臂之間具有強電抗性作用。
14.根據權利要求13所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：螺旋形的所述金屬開口環的螺旋臂沿豎直方向排布或沿水平方向排布。
15.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：設置有兩個以上所述金屬開口環，且所有所述金屬開口環沿水平方向依次嵌套或所有所述金屬開口環沿豎直方向依次層疊。
16.根據權利要求15所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述金屬開口環呈矩形環或圓形環。
17.根據權利要求16所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述金屬開口環呈矩形環，且所有所述金屬開口環沿豎直方向依次層疊，圍成矩形開口結構，所述金屬結構為4個，且該4個金屬結構位于圍成的矩形開口結構的四個頂點下方。
18.根據權利要求17所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述矩形開口結構的邊長為諧振頻率對應波長的1/6～1/8。
19.一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線模塊，其特征在于，所...
【技術特征摘要】
1.一種用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于，所述圓極化天線包括：
2.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構為串接在所述金屬結構上的電容元件。
3.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構設置在所述金屬結構與所述金屬開口環的交接處，在所述金屬結構的頂端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述金屬開口環的金屬枝節間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
4.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述容性結構設置在所述金屬結構與所述參考地金屬板的交接處，在所述金屬結構的底端設置沿水平方向延伸的金屬片，該金屬片與所述參考地金屬板間隔設置且兩者之間發生容性耦合作用。
5.根據權利要求4所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：于所述金屬片正下方的所述參考地金屬板上挖出一塊獨立區域，有凈空間隔將該獨立區域與所述參考地金屬板之間隔開，使該獨立區域與所述金屬片之間發生容性耦合作用，且在該獨立區域與所述參考地金屬板之間接入所述饋電結構。
6.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：具有1個或2個或4個所述饋電結構；當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構依次相鄰設置。
7.根據權利要求6所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：當設置有2個或4個所述饋電結構時，所述饋電結構連接于帶有相位差和功分功能的微波網絡后合成為一路。
8.根據權利要求1所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：設置有一個所述金屬開口環，且所述金屬開口環為單層環，所述金屬開口環開設至少一個所述開口，且在所述開口處串接入電抗性電路。
9.根據權利要求8所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：所述金屬開口環開設一個所述開口或兩個所述開口；當所述金屬開口環開設兩個所述開口時，兩個所述開口相對設置。
10.根據權利要求9所述的用于衛星通信系統和/或導航系統的圓極化天線，其特征在于：當所述金屬開口環開設兩個所述開口，且兩個所述開口相對設置時，所述金屬開口環的兩個金屬枝節在豎直方向上錯開預設距離。
11.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：商進，董建明，楊文貴，
申請(專利權)人：上海安費諾永億通訊電子有限公司，
類型：發明
國別省市：
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