一种北斗多模小型化抗干扰天线阵列设计

2017年第3期 信息通信2017 (总第 171 期）INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 171)一种北斗多模小型化抗干扰天线阵列设计

朱艳玲，魏景辉

(广州海格通信集团股份有限公司，广东广州510000)

摘要:文章设计了 一种用于北斗卫星导航的多模小型化抗干扰天线阵列。阵列包括北斗RNSS B3、RDSS S双频阵列及 RDSS L频点天线单元，采用叠层双馈微带天线阵元及陶瓷介质基底，有效减小了天线口径。通过仿真分析，天线阵列驻 波、极化增益性能良好，能够应用于小型化高性能北斗接收设备。

关键词：小型化；多模;天线阵列；北斗

中图分类号:TN965.2 文献标识码:A文章编号:1673-1131( 2017 )03-0128-02

Design of multiband miniaturized antenna array for Beidou Navigation System Abstract:A design method of multiband m iniaturized antenna array£»* Beidou Navigation System is presented.The antenna array including B3,S and L band reduces aprature by using stack structure and ceramic dielectric material.Simulation result pro­ves that the antenna array performs good and caa be used on high performance m iniaturized navigation device.

Key words:miniaturized;multiband;antenna array;Beidou

1概述

随着北斗二号卫星应用的不断推进，对导航接收终端的抗干扰、集成化要求逐渐提髙。在抗干扰性能方面，由于卫星信号到达地面强度微弱，容易受到电磁干扰，导致定位结果不可用，因此在复杂电磁环境下需要使用抗干扰型导航接收终端，而使用多阵元天线阵列配合抗干扰算法可以实现千扰零陷或波束指向，是业内通用的抗干扰解决方案;在集成化要求方面，导航接收终端的发展趋势由单模逐渐向多模及小型化方向发展。

文献中可査阅的北斗抗干扰天线阵多为B3单频阵列，组阵方式为方阵[1域Y型阵气文献[3]介绍了一种双频抗干扰阵列设计方法，采用阵元嵌套的方式实现双频，但整体天线口径较大，且S频段阵元间距超过半波长，影响后端抗干扰效果。

本文设计了一种多模小型化抗干扰天线阵列’包括北斗B3频点4阵元、S频点4阵元以及L频点1阵元，所有阵元采用陶瓷介质基底微带天线，其中B3与S阵元采用叠层设计，有效减小天线口径，并且阵元间距在两个频点上均不大于半波长,能够保证后端抗干扰算法的性能。

2天线设计

天线单元如图1所示，B3与S天线采用微带天线，两阵元叠层放置，其中下层贴片为B3单元，中心频率f=1268MHz,使用双馈环形微带天线，介质介电常数为20,天线尺寸为L M i=35mm，H M=3.2mm，贴片尺寸为 L w2=27.4mm，中心设计—个金属化孔，半径为R=7mm，双馈点位于贴片对角线上，距离贴片中心距离为5m m。上层贴片为S单元，中心频率f=2492M Hz ,使用双馈方形微带天线，介质介电常数为10,天线尺寸为，贴片尺寸为:U2=18.4mm，双馈点位于贴片对角线上，馈点与贴片中心距离为2.1m m，两馈点均位于B3单元里层圆环内，避免与B3贴片产生耦合，提髙天线隔离度。天线圆极化实现方式为两馈点等幅、相位相差90度馈电，由于天线尺寸小，而传统微带馈电网络尺寸偏大，可采用集成电路式90度移相功分器或3dB电桥作为馈电网络。

L天线阵元同样设计为微带天线，采用方形切角的方式实现圆极化，介质介电常数为10,天线尺寸为32m m x32m m x3.2r a m，贴片尺寸为28.8m m x28_8r a m,切角边长为2m m，馈点与贴片中心距离为4m m。

[6]Nicholscm.J W,Jas^>ara J,Rudolph W,et al Full-field charac-

terization of femt;osecond pulses by spectrum and csoss-craie-latiaa measurements.Optics Lettras,1999,24(23): 1774-1776.

[7] Ma J,Yuan P,Wang Y,et al.Single-shot cross-correlator

using a long-waveleigfli sampling pulse.Optics Letters,2011, 36(6): 978-980.

[8]Kane D J,Trebino R.CharacterizatiaQ o f a rbitrary femtosec-

(md pulses using frequency-resolved optical gating.Quantum Electronics,IEEE Journal1993,29(2): 571-579.

[9] Cousin S L,Bueno J M,Foiget N,et al.Three-dimensional

spatiotemporal pulse characterization with an acousto-optic pulse shaper and a Hartmann-Shack wave&ant sraisar.Op­tics Letters,2012,37(15): 3291-3293.

基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：11647134, U1501253, 61674056);湖南省教育厅资助科研项目（编号：16A072,15B042);湖南科技大学博士启动基金(编号:E51662) 作者简介:谭超(1986-)，男，博士，研究方向为光通信、激光传 输与控制;席在芳(19740 (通讯作者)，男,副教授，研究方向为 信号处理与通信系统。

128