2.天线的结构设计
现在使用的收发双频带的北斗天线,发射天线(L波段)工作频率为1.616GHz,极化方式为左旋圆极化,接收天线(S波段)工作频率为2.492GHz,极化方式为右旋圆极化;圆极化的实现可以使用双馈电的方法,即通过威尔金森功率分配器的原理来实现的,通过两点馈电,在方形微带贴片中激励起两个简并的正交模,并使此两模等幅且相位差90o,就能得到圆极化波的辐射;另外一种方式,则采用单馈电的方法,通过调整馈电点位置,达到阻抗匹配,同时调整方形微带贴片两对角的简并分离单元,实现圆极化。
对于天线小型化的实现,一种是提高介质基板的介电常数,达到减小微带贴片天线的尺寸,但同时这样会引入表面波损耗,影响到天线的增益;另一种是通过提高介质基板的介电常数,同时在贴片边缘上开十字槽,弯曲贴片表面电流的路径,降低天线的谐振频率,达到减小微带贴片尺寸的方法。
由于双馈点馈电模式,必须有移相网络,这样造成了天线进一步小型化的困难,同时天线的隔离度仅有5~7之间。可行的方法就是采用单馈点馈电模式,但常用的单馈电模式收发天线采用层叠结构,由于介质基板的介电常数较高,天线增益低,方向图较差;所以技术上必须有所突破,才能实现小型化的目标。
为了克服上述现有技术的缺点,本天线依据天线的工作频率,采用了共轴层叠结构,上层为2.492GHz右旋圆极化的接收天线,下层为1.616GHz左旋圆极化发射天线,天线采用并联耦合技术。