CN218677569U - 一种四馈gnss天线的左右旋圆极化移相网络 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，包括第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器四组移相器及电路；所述第一移相器的主端口作为用于输入或输出第一信号的第一端口，第四移相器的副端口作为用于输入或输出第二信号的第六端口；本实用新型实现两组移相相位相反、兼顾左右旋圆极化天线的移相网络，能够让GNSS天线实现四点馈电的天线双圆极化辐射，简化GNSS天线集成的复杂度，缩减GNSS天线的体积，降低了GNSS天线的生产成本，并展宽了天线的工作频带，兼顾了多GNSS系统多频点的需求。

Description

一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络

技术领域

本实用新型涉及左右旋双圆极化GNSS天线领域，具体为一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络。

背景技术

GNSS天线，主要用于同频转发系统作发射天线使用，天线由天线罩、微带辐射器、底板和高频输出插座等部分组成，用于GPS导航、定位系统作接收天线使用，GNSS天线中具有移相网络，其移相网络常常使用到3dB电桥移相器，其移相器的作用是将信号的相位移动一个角度，在雷达、导弹姿态控制、加速器、通信天线等领域得到广泛应用。

目前，在卫星定位及卫星通讯天线领域中的GNSS天线，为实现GNSS天线的左右旋圆极化集成，常见的有两种方案：第一种是通过单颗90°3dB电桥实现，其中，单颗90°3dB电桥的移相网络，只有两个馈电点，无法满足系统对GNSS天线工作带宽、低仰角增益不圆度、轴比带宽、定位精度等指标的需求；第二种是用两组独立天线和移相网络的方案来实现左右旋圆极化GNSS天线，这种方案GNSS天线集成/集成工序复杂，显然也增加了GNSS天线的体积和生产制造成本；为此，提出了一种四馈GNSS天线左右旋圆极化移相网络的方案，以解决两组独立天线和移相网络、单颗90°3dB电桥实现左右旋圆极化天线方案中所存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，以解决上述背景技术中提出的GNSS天线集成工序复杂、天线体积大、成本高、馈电点少无法满足系统对GNSS天线工作带宽、低仰角增益不圆度指标需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，包括第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器四组移相器及电路，其四组移相器为能将一路输入信号分为两路互为等幅且具有90°相位差的3dB电桥；所述第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器皆具有主端口、耦合端口、直连端口和副端口；所述第二移相器的耦合端口作为第二端口，第二移相器的直连端口作为第三端口；所述第三移相器的耦合端口作为第四端口，第三移相器的直连端口作为第五端口；

所述第一移相器的主端口作为用于输入或输出第一信号的第一端口，该第一移相器的耦合端口与第二移相器的主端口通过三号网络连接，第一移相器的直连端口与第三移相器的主端口通过二号网络连接，第一移相器的副端口连接有第一接地负载；

所述第四移相器的副端口作为用于输入或输出第二信号的第六端口，该第四移相器的耦合端口与第三移相器的副端口通过四号网络连接，第四移相器的直连端口与第二移相器的副端口通过一号网络连接，第四移相器的主端口连接有第二接地负载。

进一步的，所述第一信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口、第三端口、第四端口与第五端口四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号。

进一步的，所述第二信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口、第三端口、第四端口与第五端口四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号。

进一步的，经过四组移相器及电路分路或合路的第一信号和第二信号，相位等差数列的递减或递增顺序刚好相反。

进一步的，所述一号网络、二号网络、三号网络和四号网络中的网络皆为由微带线路或分立元件构成。

进一步的，所述一号网络与二号网络的传输相位特性一致，三号网络与四号网络的传输相位特性一致，一号网络与二号网络比三号网络与四号网络的传输相位滞后90°。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过四个具有90°相位差3dB电桥的移相器和微带线路以及接地负载，实现了两组移相相位相反、兼顾左右旋圆极化天线的移相网络，能够让GNSS天线实现四点馈电的天线双圆极化辐射，简化GNSS天线集成的复杂度，缩减GNSS天线的体积，降低了GNSS天线的生产成本，并且展宽了天线的工作频带，兼顾了多GNSS系统多频点的需求，提高了GNSS天线的低仰角增益及不圆度、增益带宽、轴比带宽性能。

附图说明

图1为本实用新型的左右旋圆极化移相网络结构示意图；

图2为本实用新型具有90°相位差的3dB电桥移相器结构示意图。

图中：101主端口、102耦合端口、103直连端口、104副端口、201第一端口、202第二端口、203第三端口、204第四端口、205第五端口、206第六端口、301第一移相器、302第二移相器、303第三移相器、304第四移相器、401一号网络、402二号网络、403三号网络、404四号网络、501第一接地负载、502第二接地负载。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，其为本实用新型提供一种技术方案，一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，包括第一移相器301、第二移相器302和第三移相器303、第四移相器304四组移相器及电路，其四组移相器为能将一路输入信号分为两路互为等幅且具有90°相位差的3dB电桥；第一移相器301、第二移相器302、第三移相器303和第四移相器304皆具有主端口101、耦合端口102、直连端口103和副端口104；第二移相器302的耦合端口102作为第二端口202，第二移相器302的直连端口103作为第三端口203；第三移相器303的耦合端口102作为第四端口204，第三移相器303的直连端口103作为第五端口205。

其中，在本实施例中，所提及的耦合端口102与直连端口103等幅输出，该直连端口103的相位滞后耦合端口102的相位90°。

在本实施例中，第一移相器301的主端口101作为用于输入或输出第一信号的第一端口201，该第一移相器301的耦合端口102与第二移相器302的主端口101通过三号网络403连接，第一移相器301的直连端口103与第三移相器303的主端口101通过二号网络402连接，第一移相器301的副端口104连接有第一接地负载501；其中，第四移相器304的副端口104作为用于输入或输出第二信号的第六端口206，该第四移相器304的耦合端口102与第三移相器303的副端口104通过四号网络404连接，第四移相器304的直连端口103与第二移相器302的副端口104通过一号网络401连接，第四移相器304的主端口101连接有第二接地负载502。

其中，第一接地负载501与第二接地负载502采用阻值相同的电阻，在本实施例中，第一接地负载501与第二接地负载502皆采用50Ω负载电阻。

具体的，第一信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口202、第三端口203、第四端口204与第五端口205四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号；所提及的第二信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口202、第三端口203、第四端口204与第五端口205四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号；其中，经过四组移相器及电路分路或合路的第一信号和第二信号，其相位等差数列的递减或递增顺序刚好相反；在本实施例中，所提及的第二端口202、第三端口203、第四端口204与第五端口205作为左右旋移相网络分路端口，第一端口201和第六端口206为左右旋移相网络合路端口，第一信号、第二信号分别对应从第一端口201和第六端口206输入或输出，在第二端口202、第三端口203、第四端口204与第五端口205分别输出或输入四路幅度一致，相位差90度等差序列信号。

在本实施例中，一号网络401、二号网络402、三号网络403和四号网络404中的网络皆为由微带线路或分立元件构成；一号网络401与二号网络402的传输相位特性一致，三号网络403与四号网络404的传输相位特性一致，一号网络401与二号网络402比三号网络403与四号网络404的传输相位滞后90°；其中，一号网络401与二号网络402为滞后参考网络90°的相位网络，三号网络403与四号网络404为参考网络，其中，该四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，具有四个馈电点。

该四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，实现了两组移相相位相反、兼顾左右旋圆极化天线的移相网络，并且能够作为微带线功分移相网络，应用在GNSS天线中，让GNSS天线实现四点馈电的天线双圆极化辐射，展宽了GNSS天线的工作频带，兼顾了多GNSS系统多频点的需求，提高了GNSS天线的性能，性能诸如低仰角增益及不圆度、增益带宽和轴比带宽。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制；应当指的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

尽管已示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，包括第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器四组移相器及电路，其四组移相器为能将一路输入信号分为两路互为等幅且具有90°相位差的3dB电桥；其特征在于：所述第一移相器、第二移相器、第三移相器和第四移相器皆具有主端口、耦合端口、直连端口和副端口；所述第二移相器的耦合端口作为第二端口，第二移相器的直连端口作为第三端口；所述第三移相器的耦合端口作为第四端口，第三移相器的直连端口作为第五端口；

所述第一移相器的主端口作为用于输入或输出第一信号的第一端口，该第一移相器的耦合端口与第二移相器的主端口通过三号网络连接，第一移相器的直连端口与第三移相器的主端口通过二号网络连接，第一移相器的副端口连接有第一接地负载；

所述第四移相器的副端口作为用于输入或输出第二信号的第六端口，该第四移相器的耦合端口与第三移相器的副端口通过四号网络连接，第四移相器的直连端口与第二移相器的副端口通过一号网络连接，第四移相器的主端口连接有第二接地负载。

2.根据权利要求1所述的四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，其特征在于：所述第一信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口、第三端口、第四端口与第五端口四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号。

3.根据权利要求1所述的四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，其特征在于：所述第二信号经过四组移相器及电路传输后，在第二端口、第三端口、第四端口与第五端口四个端口输出或输入四路幅度一致相位差为90°的等差数列信号。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，其特征在于：经过四组移相器及电路分路或合路的第一信号和第二信号，相位等差数列的递减或递增顺序刚好相反。

5.根据权利要求1所述的四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，其特征在于：所述一号网络、二号网络、三号网络和四号网络中的网络皆为由微带线路或分立元件构成。

6.根据权利要求1或5所述的四馈GNSS天线的左右旋圆极化移相网络，其特征在于：所述一号网络与二号网络的传输相位特性一致，三号网络与四号网络的传输相位特性一致，一号网络与二号网络比三号网络与四号网络的传输相位滞后90°。

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