CN113328240A - 可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，包括：第一圆形介质基板、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片、第二圆形介质基板、下层圆形辐射贴片、开槽接地板、内圈弯曲金属枝节、外圈弯曲金属枝节、接地探针、和宽带小型化四馈电网络。该结构四馈电网络具有平稳的输出幅度和相位特性，可为天线提供稳定的圆极化激励信号，具体地，在北斗导航的工作频段范围内，四馈电网络输出信号的幅度误差小于1dB，相位误差小于5°。
Description
技术领域
本发明涉及一种宽轴比波束天线领域，尤其涉及一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线。
背景技术
圆极化天线在全球卫星导航系统中由于具有抑制多径干扰和减少极化失配的优点而受到广泛应用。因此，交叉偶极天线、四臂螺旋天线和微带天线等圆极化天线结构得到了广泛的研究。其中微带天线因其外形小、重量轻、成本低等优点一直是研究热点。为了实现高精度定位，圆极化微带天线需要具有高极化纯度、更宽的圆极化角、更对称的辐射图和更强的多径抑制能力。特别是在海上航行中，船舶在航行过程中经常发生摇晃，为了更好地接收信号，建议采用具有较宽3-dB轴比波束宽度的圆极化微带天线。此外，较好的抗多径性能对于抑制海面反射的干扰更为关键。
虽然近些年有部分文章报道了圆极化天线波束展宽技术和抗多径技术，但文献中对圆极化天线的抗多径性能和3-dB轴比波束性能均分别进行研究。这就导致部分天线3-dB轴比波束宽度较宽，但后向交叉极化辐射较大；部分天线抑制了后向交叉极化辐射，但其3-dB轴比波束宽度较窄。将圆极化天线的抗多径性能和3-dB轴比波束性能同时提高的技术较少。此外，公开的兼具宽3-dB轴比波束和高后向交叉极化抑制性能的圆极化天线，均只适用于单频段，并未发现双频段设计的相关报道。为此，本发明提出一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，以实现海上高精度定位。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，包括：第一圆形介质基板、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片、第二圆形介质基板、下层圆形辐射贴片、开槽接地板、内圈弯曲金属枝节、外圈弯曲金属枝节、接地探针、和宽带小型化四馈电网络；
所述耦合缝隙加载上层圆形贴片放置在第一圆形介质基板上层，包括第一圆形辐射贴片和圆环耦合缝隙；所述圆环耦合缝隙有4个，中心对称放置；
所述下层圆形辐射贴片放置在第二圆形介质基板上层，包括第二圆形辐射贴片和第一馈电保护孔；所述第一馈电保护孔有4个，中心对称放置；
所述开槽接地板放置在第二圆形介质基板下层，包括外部圆环接地板、内部圆形接地板、地板圆环缝隙和第二馈电保护孔；所述第二馈电保护孔有4个，中心对称放置；
所述内圈弯曲金属枝节有9个，每两个弯曲金属枝节间的角度为40°，放置在地板圆环缝隙的外侧；所述内圈弯曲金属枝节的一端与外部圆环接地板连接，另一端穿过第二圆形介质基板、第一圆形介质基板后悬空；
所述外圈弯曲金属枝节有9个，每两个弯曲金属枝节间的角度为40°，放置在外部圆环接地板的边沿；所述外圈弯曲金属枝节的一端与外部圆环接地板连接，另一端穿过第二圆形介质基板、第一圆形介质基板悬空；所述外圈弯曲金属枝节与内圈弯曲金属枝节的间隔为20°；所述外圈弯曲金属枝节的弯曲角度为180°，所述内圈弯曲金属枝节的弯曲角度为150°；
所述接地探针有4个，每两个接地探针(8)间的角度为90°，放置在地板圆环缝隙的内侧、下层圆形辐射贴片的外侧、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片的外侧；所述接地探针的一端与内部圆形接地板连接，另一端穿过第二圆形介质基板、第一圆形介质基板后悬空。
进一步地，所述宽带小型化四馈电网络包括第一横跨定向耦合器、第二横跨定向耦合器、第一传输线、第二传输线和输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环；
所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环包括第一枝节加载传输线、第二枝节加载传输线、第三枝节加载传输线、电容加载终端短路传输线、输入端口、第一输出端口、第二输出端口和匹配端口；
所述第一枝节加载传输线和第三枝节加载传输线结构相同，包括3节结构相等的第一T型传输线、第一开路枝节和第一短路枝节；所述第二枝节加载传输线包括3节结构相等的第二T型传输线、第二开路枝节和第二短路枝节；所述第一T型传输线和第二T型传输线的结构相同；所述第一开路枝节与第二开路枝节的长和宽均相同；所述第一短路枝节与第二短路枝节的长和宽均相同；
所述电容加载终端短路传输线包括平行耦合线、短路端、并联传输线、第一电容和第二电容；所述短路端有两个，位于平行耦合线的对角线位置；所述并联传输线和第一电容均有两个，位于平行耦合线的另一对角线位置；所述第一电容的一端与并联传输线连接，另一端接地；所述第二电容跨接在平行耦合线的中间位置；
所述第一枝节加载传输线的上端与第一输出端口、第二枝节加载传输线的左端连接；所述第一枝节加载传输线的下端与输入端口、电容加载终端短路传输线的左端连接；所述第三枝节加载传输线的上端与匹配端口、第二枝节加载传输线的右端连接；所述第三枝节加载传输线的下端与第二输出端口、电容加载终端短路传输线的右端连接；
所述第一传输线的左端与第一横跨定向耦合器的左上端口连接；所述第一传输线的右端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环的第一输出端口连接；所述第二传输线的左端与第二横跨定向耦合器的右下端口连接；所述第二传输线的右端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环的第二输出端口连接；
所述第一横跨定向耦合器和第二横跨定向耦合器的四个输出端口分别通过探针与耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片连接。
进一步地，所述第一圆形介质基板位于第二圆形介质基板的正上方；通过设置第一圆形介质基板与第二圆形介质基板间空气间隙为5mm，可增加天线的阻抗带宽。
进一步地，通过设置所述开槽接地板中的地板圆环缝隙的位置和尺寸，可展宽天线的3-dB轴比波束宽度。
进一步地，所述内圈弯曲金属枝节和外圈弯曲金属枝节采用3D打印技术加工而成，外面包裹铜箔。通过设置所述内圈弯曲金属枝节的位置和尺寸，可增强双频天线高频段后向交叉极化抑制能力；通过设置所述外圈弯曲金属枝节的位置和尺寸，可增强双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。
进一步地，通过设置接地探针的位置，可进一步提高双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。
进一步地，所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环中第一开路枝节和第一短路枝节的电长度均为45°。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，具有如下优点：(1)天线在北斗导航频段内具有较宽的3-dB轴比波束宽度，具体地，在1.207GHz频点处的3-dB轴比波束宽度大于230°；在1.561GHz频点处的3-dB轴比波束宽度达到近200°。(2)天线在北斗导航频段内具有较强的后向交叉极化抑制，具体地，在1.207GHz频点处的辐射方向性前后比大于18.5dB；在1.561GHz频点处的辐射方向性前后比大于20dB。(3)所发明的四馈电网络具有平稳的输出幅度和相位特性，可为天线提供稳定的圆极化激励信号，具体地，在北斗导航的工作频段范围内，四馈电网络输出信号的幅度误差小于1dB，相位误差小于5°。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线3D结构图；
图2是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线结构分解图(无弯曲金属枝节)；
图3是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线的四馈电网络结构图；
图4是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线在1.207GHz处的轴比波束宽度图；
图5是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线在1.561GHz处的轴比波束宽度图；
图6是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线在1.207GHz处的辐射方向性图；
图7是本发明一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线在1.561GHz处的辐射方向性图；
图8是本发明宽带小型化四馈电网络的S参数曲线；
图9是本发明宽带小型化四馈电网络输出端口间幅度差曲线；
图10是本发明宽带小型化四馈电网络输出端口间相位差曲线。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1,2,3所示的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线包括：第一圆形介质基板1、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片2、第二圆形介质基板3、下层圆形辐射贴片4、开槽接地板5、内圈弯曲金属枝节6、外圈弯曲金属枝节7、接地探针8、和宽带小型化四馈电网络9。所述耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片2包括第一圆形辐射贴片21和圆环耦合缝隙22；所述圆环耦合缝隙22有4个，中心对称放置；所述下层圆形辐射贴片4包括第二圆形辐射贴片41和第一馈电保护孔42；所述第一馈电保护孔42有4个，中心对称放置；所述开槽接地板5包括外部圆环接地板51、内部圆形接地板52、地板圆环缝隙53和第二馈电保护孔54；所述第二馈电保护孔54有4个，中心对称放置；所述内圈弯曲金属枝节6有9个，每两个弯曲金属枝节间的角度为40°，为避免与第一圆形介质基板1接触，所述内圈弯曲金属枝节6的弯曲角度为150°；所述外圈弯曲金属枝节7有9个，弯曲角度为180°，每两个弯曲金属枝节间的角度为40°；所述外圈弯曲金属枝节7与内圈弯曲金属枝节6的间隔为20°；所述接地探针8有4个，每两个接地探针8间的角度为90°。
所述第一圆形介质基板1位于第二圆形介质基板3的正上方；所述耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片2放置在第一圆形介质基板1上层；所述下层圆形辐射贴片4放置在第二圆形介质基板3上层；所述开槽接地板5放置在第二圆形介质基板3下层；所述内圈弯曲金属枝节6放置在地板圆环缝隙53的外侧，一端与外部圆环接地板51连接，另一端穿过第二圆形介质基板3、第一圆形介质基板1后悬空；所述外圈弯曲金属枝节7放置在外部圆环接地板51的边沿，一端与外部圆环接地板51连接，另一端穿过第二圆形介质基板3、第一圆形介质基板1后悬空；所述接地探针8放置在地板圆环缝隙53的内侧、下层圆形辐射贴片4的外侧、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片2的外侧，一端与内部圆形接地板52连接，另一端穿过第二圆形介质基板3、第一圆形介质基板1后悬空。
所述宽带小型化四馈电网络9包括第一横跨定向耦合器91、第二横跨定向耦合器92、第一传输线93、第二传输线94和输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环95；所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环95包括第一枝节加载传输线951、第二枝节加载传输线952、第三枝节加载传输线953、电容加载终端短路传输线954、输入端口955、第一输出端口956、第二输出端口957和匹配端口958；所述第一枝节加载传输线951和第三枝节加载传输线953结构相同，包括3节结构相等的第一T型传输线9511、第一开路枝节9512和第一短路枝节9513；所述第二枝节加载传输线952包括3节结构相等的第二T型传输线9521、第二开路枝节9522和第二短路枝节9523；所述第一T型传输线9511和第二T型传输线9521的结构相同；所述第一开路枝节9512与第二开路枝节9522的长和宽均相同；所述第一短路枝节9513与第二短路枝节9523的长和宽均相同；所述电容加载终端短路传输线954包括平行耦合线9541、短路端9542、并联传输线9543、第一电容9544和第二电容9545；所述短路端9542有两个，位于平行耦合线9541的对角线位置；所述并联传输线9543和第一电容9544均有两个，位于平行耦合线9541的另一对角线位置；所述第一电容9544的一端与并联传输线9543连接，另一端接地；所述第二电容9545跨接在平行耦合线9541的中间位置。
所述第一枝节加载传输线951的上端与第一输出端口956、第二枝节加载传输线952的左端连接；所述第一枝节加载传输线951的下端与输入端口955、电容加载终端短路传输线954的左端连接；所述第三枝节加载传输线953的上端与匹配端口958、第二枝节加载传输线952的右端连接；所述第三枝节加载传输线953的下端与第二输出端口957、电容加载终端短路传输线954的右端连接；所述第一传输线93的左端与第一横跨定向耦合器91的左上端口911连接；所述第一传输线93的右端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环95的第一输出端口956连接；所述第二传输线94的左端与第二横跨定向耦合器92的右下端口921连接；所述第二传输线94的右端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环95的第二输出端口957连接；所述第一横跨定向耦合器91和第二横跨定向耦合器92都分别具有四个输出端口、为第一输出端口912、第二输出端口913、第三输出端口922、第四输出端口923，其中第一输出端口912、第二输出端口913、第三输出端口922、第四输出端口923分别通过馈电探针与上层耦合缝隙加载圆形贴片2连接。
所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线采用叠层式结构实现双频辐射特性，所述第一圆形介质基板1位于第二圆形介质基板3的正上方。通过设置所述第一圆形介质基板1与第二圆形介质基板3间空气间隙为5mm，可增加天线的阻抗带宽。通过设置所述上层圆形贴片2加载耦合缝隙，可实现容性馈电从而抵消因馈电探针较长引入的感性。通过设置所述开槽接地板5中的地板圆环缝隙53的位置和尺寸，可展宽天线的3-dB轴比波束宽度。通过设置所述内圈弯曲金属枝节6的位置和尺寸，可增强双频天线高频段后向交叉极化抑制能力；通过设置所述外圈弯曲金属枝节7的位置和尺寸，可增强双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。通过设置接地探针8的位置，可进一步提高双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环95中第一开路枝节9512和第一短路枝节9513的电长度均为45°。
本发明采用的技术指标如下：
双频段中心频率：1.207GHz和1.561GHz
极化方式：RHCP
工作频点处轴比波束宽度：均大于180°
工作频点处前后比：均大于16dB
馈电网络10-dB阻抗带宽：>30％
馈电网络工作频点处输出端口间幅度差：<1dB
馈电网络工作频点处输出端口间相位差：<5°
图4和5分别为天线在1.207GHz和1.561GHz时仿真和实测的轴比波束宽度曲线。在1.207GHz处，xoz面测量到的3-dB轴比波束宽度为235°，在yoz面测量值为234°。1.561GHz处在xoz面测量到的3-dB轴比波束宽度为198°，在yoz面测量值为196°。说明本天线具有较宽的3-dB轴比波束宽度，可以抑制低仰角处的多径信号。
图6为天线在1.207GHz时仿真和实测的辐射方向性图。结果表明，测量到的前后比大于18.5dB。图7为天线在1.561GHz时仿真和实测的辐射方向性图。结果表明，测量到的前后比大于20dB。说明本天线具有较大的前后比，可以有效抑制后向的多径信号。
如图8所示，本发明提出的宽带小型化四馈电网络在1.130GHz～1.620GHz(35.5％)频率范围内，回波损耗大于10dB。图9和10跟别给出了馈电网络输出端口间幅度差和相位差随频率的变化曲线。在北斗卫星导航的B1(1.207GHz)和B2(1.561GHz)波段内，测得相邻输出端口间幅度差小于1dB，相位差为90°±5°。且在GNSS的1.164GHz～1.608GHz内，输出端口间幅度差小于1.2dB，输出端口间幅度差小于10°。说明本发明提出的馈电网络具有宽带范围内较平稳的输出幅度和相位。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于包括：第一圆形介质基板(1)、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片(2)、第二圆形介质基板(3)、下层圆形辐射贴片(4)、开槽接地板(5)、内圈弯曲金属枝节(6)、外圈弯曲金属枝节(7)、接地探针(8)、和宽带小型化四馈电网络(9)；
所述耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片(2)设置在第一圆形介质基板(1)的上面，所述耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片(2)包括第一圆形辐射贴片(21)和圆环耦合缝隙(22)；所述圆环耦合缝隙(22)为4个中并心对称放置；
所述下层圆形辐射贴片(4)放置在第二圆形介质基板(3)的上面，所述下层圆形辐射贴片(4)包括第二圆形辐射贴片(41)和第一馈电保护孔(42)；所述第一馈电保护孔(42)为4个并中心对称放置；
所述开槽接地板(5)设置在第二圆形介质基板(3)的下面，所述开槽接地板(5)包括外部圆环接地板(51)、内部圆形接地板(52)、地板圆环缝隙(53)和第二馈电保护孔(54)；所述第二馈电保护孔(54)为4个并中心对称放置；
所述内圈弯曲金属枝节(6)为9个、每两个弯曲金属枝节间的角度为40°，所述内圈弯曲金属枝节(6)设置在地板圆环缝隙(53)的外侧；所述内圈弯曲金属枝节(6)的一端与外部圆环接地板(51)连接、另一端穿过第二圆形介质基板(3)、第一圆形介质基板(1)后悬空设置；
所述外圈弯曲金属枝节(7)为9个、每两个弯曲金属枝节间的角度为40°，所述外圈弯曲金属枝节(7)设置在外部圆环接地板(51)的边沿；所述外圈弯曲金属枝节(7)的一端与外部圆环接地板(51)连接、另一端穿过第二圆形介质基板(3)、第一圆形介质基板(1)后悬空；所述外圈弯曲金属枝节(7)与内圈弯曲金属枝节(6)呈20°间隔设置；所述外圈弯曲金属枝节(7)的弯曲角度为180°，所述内圈弯曲金属枝节(6)的弯曲角度为150°；
所述接地探针(8)为4个、每两个接地探针(8)间的角度为90°，所述接地探针(8)设置在地板圆环缝隙(53)的内侧、下层圆形辐射贴片(4)的外侧、耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片(2)的外侧；所述接地探针(8)的一端与内部圆形接地板(52)连接、另一端穿过第二圆形介质基板(3)、第一圆形介质基板(1)后悬空；
所宽带小型化四馈电网络(9)包括第一横跨定向耦合器(91)、第二横跨定向耦合器(92)、第一传输线(93)、第二传输线(94)和输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环(95)；
所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环(95)包括第一枝节加载传输线(951)、第二枝节加载传输线(952)、第三枝节加载传输线(953)、电容加载终端短路传输线(954)、输入端口(955)、第一输出端口(956)、第二输出端口(957)和匹配端口(958)；
所述第一枝节加载传输线(951)和第三枝节加载传输线(953)结构相同、包括3节结构相等的第一T型传输线(9511)、第一开路枝节(9512)和第一短路枝节(9513)；所述第二枝节加载传输线(952)包括3节结构相等的第二T型传输线(9521)、第二开路枝节(9522)和第二短路枝节(9523)；所述第一T型传输线(9511)和第二T型传输线(9521)的结构相同；所述第一开路枝节(9512)与第二开路枝节(9522)的长和宽均相同；所述第一短路枝节(9513)与第二短路枝节(9523)的长和宽均相同；
所述电容加载终端短路传输线(954)包括平行耦合线(9541)、短路端(9542)、并联传输线(9543)、第一电容(9544)和第二电容(9545)；所述短路端(9542)为两个、并位于平行耦合线(9541)的对角线位置；所述并联传输线(9543)和第一电容(9544)均有两个、并位于平行耦合线(9541)的另一对角线位置；所述第一电容(9544)的一端与并联传输线(9543)连接、另一端接地；所述第二电容(9545)跨接在平行耦合线(9541)的中间位置；
所述第一枝节加载传输线(951)的上端与第一输出端口(956)、第二枝节加载传输线(952)的左端连接；所述第一枝节加载传输线(951)的下端与输入端口(955)、电容加载终端短路传输线(954)的一端连接；所述第三枝节加载传输线(953)的上端与匹配端口(958)、第二枝节加载传输线(952)的一端连接；所述第三枝节加载传输线(953)的下端与第二输出端口(957)、电容加载终端短路传输线(954)的另一端相连接；
所述第一传输线(93)的一端与第一横跨定向耦合器(91)的左上端口(911)连接；所述第一传输线(93)的另一端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环(95)的第一输出端口(956)连接；所述第二传输线(94)的一端与第二横跨定向耦合器(92)的右下端口(921)连接；所述第二传输线(94)的另一端与输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环(95)的第二输出端口(957)连接；
所述第一横跨定向耦合器(91)和第二横跨定向耦合器(92)的四个输出端口分别通过馈电探针与耦合缝隙加载上层圆形辐射贴片(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于：所述第一圆形介质基板(1)位于第二圆形介质基板(3)的正上方；所述第一圆形介质基板(1)与第二圆形介质基板(3)的空气间隙为5mm。
3.根据权利要求1所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于：通过设置所述开槽接地板(5)中的地板圆环缝隙(53)的位置和尺寸从而展宽天线的3-dB轴比波束宽度。
4.根据权利要求1所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于：所述内圈弯曲金属枝节(6)和外圈弯曲金属枝节(7)采用3D打印技术加工而成，外面包裹铜箔。通过设置所述内圈弯曲金属枝节(6)的位置和尺寸从而增强双频天线高频段后向交叉极化抑制能力；通过设置所述外圈弯曲金属枝节(7)的位置和尺寸从而增强双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。
5.根据权利要求1所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于：通过设置接地探针(8)的位置从而提高双频天线低频段后向交叉极化抑制能力。
6.根据权利要求1所述的一种可有效抑制后向交叉极化的宽轴比波束双频北斗导航天线，其特征在于：所述输出幅度和相位平坦的宽带小型化混合环(95)中第一开路枝节(9512)和第一短路枝节(9513)的电长度均为45°。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113964533A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-21 | 大连海事大学 | 一种小型化抗多径的多系统兼容卫星导航天线 |
| CN114122698A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-01 | 大连海事大学 | 一种通导一体化三频北斗导航天线 |
| CN115036677A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-09 | 大连海事大学 | 一种具有抗多径性能的宽角圆极化双模北斗导航天线 |
| CN115036699A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-09 | 大连海事大学 | 一种基于弯曲矩形介质谐振器的宽波束北斗导航天线 |
| CN115133281A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-09-30 | 广东工业大学 | 耦合馈电缝隙与枝节加载的小型化圆极化天线及设计方法 |
| CN116666953A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108173003A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-15 | 西安电子科技大学 | 基于弯曲型馈电单层紧凑型微带圆极化缝隙天线、雷达 |
| CN111262017A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-09 | 大连海事大学 | 一种抑制后向交叉极化的宽轴比波束天线 |
| WO2020181774A1 (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 广东司南通信科技有限公司 | 一种宽带双极化天线 |
-
2021
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108173003A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-15 | 西安电子科技大学 | 基于弯曲型馈电单层紧凑型微带圆极化缝隙天线、雷达 |
| WO2020181774A1 (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-17 | 广东司南通信科技有限公司 | 一种宽带双极化天线 |
| CN111262017A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-09 | 大连海事大学 | 一种抑制后向交叉极化的宽轴比波束天线 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| H. NAKANO: "Bent Two-Leaf Antenna Radiating a Tilted, Linearly Polarized, Wide Beam", 《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION》 * |
| HONGMEI LIU: "A Novel Multimode Reduced-Surface-Wave Antenna for GNSS Applications", 《IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS》 * |
| 王钟葆: "一种低成本全球导航卫星系统终端天线", 《大连海事大学学报》 * |
| 荀辰晖: "《中国优秀硕士论文集》", 30 June 2020 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113964533A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-21 | 大连海事大学 | 一种小型化抗多径的多系统兼容卫星导航天线 |
| CN113964533B (zh) * | 2021-11-02 | 2024-02-02 | 大连海事大学 | 一种小型化抗多径的多系统兼容卫星导航天线 |
| CN114122698A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-01 | 大连海事大学 | 一种通导一体化三频北斗导航天线 |
| CN114122698B (zh) * | 2021-11-15 | 2022-08-02 | 大连海事大学 | 一种通导一体化三频北斗导航天线 |
| CN115036677A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-09 | 大连海事大学 | 一种具有抗多径性能的宽角圆极化双模北斗导航天线 |
| CN115036699A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-09 | 大连海事大学 | 一种基于弯曲矩形介质谐振器的宽波束北斗导航天线 |
| CN115036677B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-06-20 | 大连海事大学 | 一种具有抗多径性能的宽角圆极化双模北斗导航天线 |
| CN115036699B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-10-27 | 大连海事大学 | 一种基于弯曲矩形介质谐振器的宽波束北斗导航天线 |
| CN115133281A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-09-30 | 广东工业大学 | 耦合馈电缝隙与枝节加载的小型化圆极化天线及设计方法 |
| CN115133281B (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-29 | 广东工业大学 | 耦合馈电缝隙与枝节加载的小型化圆极化天线及设计方法 |
| CN116666953A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-29 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
| CN116666953B (zh) * | 2023-07-24 | 2023-10-03 | 成都天成电科科技有限公司 | 全向炮弹引信探测器天线 |
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| Publication number | Publication date |
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