采用相位反转正交馈电网络和寄生环形阵列的高性能GNSS天线

该论文介绍了一种采用相位反转正交馈电网络和寄生环形阵列的高性能GNSS天线。天线是定位系统中的第一个组件，处理来自多个卫星的GNSS和校正信号。定位精度与所使用的GNSS天线的性能密切相关。本文讨论了几个关键的天线参数，涉及高精度应用。为解决GNSS天线设计中遇到的挑战，提出了两种新技术：采用相位反转的超宽带低损耗旋转顺序馈电网络和寄生环形阵列加载技术。基于这些技术，提出了适用于地面应用的新一代高性能GNSS天线，并通过消声室测量和实时GNSS信号测试进行验证。由于天线馈电网络具有出色的宽频幅相平衡性能，所提出的天线覆盖整个GNSS频谱范围，具有优异的增益和载噪比。该天线具有非常低的轴比和从天顶到水平线的相位中心变化非常小。

在高频段和低频段之间没有相位中心偏移，辐射图案高度对称，因此不需要根据安装方向调整天线。此外，通过在辐射元素的周边采用寄生环形阵列加载技术（待批准专利），抑制或重新辐射天线地平面边缘处的表面波的衍射，进一步改善了轴比，特别是在低仰角下。在这些角度上，增益衰减能够被优化，以实现平衡的低仰角跟踪和多径抑制。与传统贴片天线相比，所提出的天线使用单个PCB实现宽双GNSS频段，保持平面和低剖面结构，同时允许优化的增益衰减和多径性能。