本發(fā)明實(shí)施例涉及無線電應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)不斷進(jìn)步，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的定位、導(dǎo)航、監(jiān)管和管理，并已經(jīng)在軍事和民用等不同的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，被稱為不可或缺的無線電應(yīng)用技術(shù)。

天線是無線電系統(tǒng)中重要的部件之一，其電性能決定著整個(gè)鏈路系統(tǒng)的性能，多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線是指能夠同時(shí)接收多種模式導(dǎo)航信號的寬頻帶多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線。多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線工作在GPS天線(1575±2.046MHz)和北斗天線(1268±8.25MHz)。設(shè)計(jì)覆蓋北斗頻段的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線面臨緊迫的挑戰(zhàn)，既要考慮天線自身性能的實(shí)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)方面又要考慮不同介質(zhì)的加載效應(yīng)。加之隨著飛行器速度的不斷提高，其表面惡化的環(huán)境對導(dǎo)航天線提出了更高的要求。由于飛行器的飛行速度極高，會使天線的瞬時(shí)加熱速率高達(dá)120℃/s以上。因此，天線要求具有極強(qiáng)的抗熱沖擊能力。在升溫的過程中，天線的結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，電器性能能夠適應(yīng)溫度的變化，以保證在飛行的過程中天線能夠正常工作。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常在多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線外部設(shè)置天線罩，天線罩既是巡航制導(dǎo)武器彈頭結(jié)構(gòu)的重要組成部分，又是保護(hù)天線系統(tǒng)不受高速飛行造成的惡劣環(huán)境的影響、正常進(jìn)行工作的屏障，是一種集透波、防熱、承載和抗腐蝕等多功能于一體的部件。在保護(hù)天線正常工作的同時(shí)，天線罩作為一種介質(zhì)加載，對天線性能造成了極大的影響，甚至嚴(yán)重影響到天線的正常工作。多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的北斗天線和GPS天線均為右旋圓極化天線，但是在加上天線罩之后，極化嚴(yán)重退化，交差極化現(xiàn)象明顯，退化為線極化以致不滿足性能要求而不能正常工作。

因此，如何提出一種方法，能夠在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)以及材料的前提下，有效的避免天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響，成為亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供一種耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法及裝置。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法，包括：

以所述多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，所述直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行于所述GPS天線的邊長；

根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則沿所述坐標(biāo)軸進(jìn)行搜索并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，根據(jù)所述饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定所述饋電端口的位置。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法及裝置，包括：

坐標(biāo)系建立單元，用于以所述多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，所述直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行于所述GPS天線的邊長；

饋電端口位置獲取單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則沿所述坐標(biāo)軸分別搜索并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，根據(jù)所述饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定所述饋電端口的位置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法及裝置，由于耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線加天線罩后，天線的性能會受到影響。通過獲取合適的GPS天線的饋電端口，由于饋電端口的位置能夠影響天線性能，并且當(dāng)GPS天線的饋電端口改變后，會相應(yīng)的改變北斗天線的性能。因此本發(fā)明實(shí)施例通過確定出GPS天線的饋電端口合理位置后，獲取GPS天線的偏心饋電點(diǎn)，對GPS天線進(jìn)行偏心饋電和金屬化過孔，實(shí)現(xiàn)了在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)及材料的前提下，通過改變多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電方式，有效避免天線罩的介質(zhì)加載后多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能退化的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前GPS天線的回波損耗示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前GPS天線在工作頻率的軸比示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后GPS天線的回波損耗示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后GPS天線的軸比示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中改變x方向的饋電位置GPS天線的軸比示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中改變y方向的饋電位置GPS天線的軸比示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中改變GPS天線饋電端口位置對應(yīng)的回波損耗示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后的GPS天線的回?fù)軗p耗示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后的GPS天線的軸比示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前北斗天線的回波損耗示意圖；

圖12為為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前北斗天線的軸比示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后北斗天線的回波損耗示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后北斗天線的軸比示意圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后北斗天線的回波損耗示意圖；

圖16為發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后北斗天線的軸比示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例中耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法流程示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法包括：

S1、以所述多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，所述直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行于所述GPS天線的邊長；

S2、根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則沿所述坐標(biāo)軸進(jìn)行搜索并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，根據(jù)所述饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定所述饋電端口的位置。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的天線是一種耐高溫的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其包括GPS天線和北斗天線，本發(fā)明實(shí)施例主要是確定合適的GPS天線的饋電端口的位置，當(dāng)GPS天線的饋電端口改變后，會相應(yīng)的改變北斗天線的性能。本發(fā)明實(shí)施例中多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的GPS天線形狀是矩形貼片，以矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，其中x軸、y軸分別平行于矩形GPS天線的邊長。根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，沿x軸搜索獲取到滿足預(yù)設(shè)條件的GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)，同樣地，沿y軸搜索獲取到滿足預(yù)設(shè)條件的GPS天線饋電端口的縱坐標(biāo)，根據(jù)獲取到的滿足預(yù)設(shè)條件的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定出GPS天線饋電端口位置，即最終的饋電端口能夠使得多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線在加上天線罩后的工作性能保持良好。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線包括GPS天線和北斗天線，由于天線外部設(shè)置有天線罩，天線罩對天線產(chǎn)生的電磁場的反射和吸收，將會使天線的性能發(fā)生改變。本發(fā)明實(shí)施例通過獲取合適的GPS天線的饋電端口，由于饋電端口的位置能夠影響天線性能，并且當(dāng)GPS天線的饋電端口改變后，會相應(yīng)的改變北斗天線的性能。因此本發(fā)明實(shí)施例通過確定出GPS天線的饋電端口合理位置后，實(shí)現(xiàn)了在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)及材料的前提下，通過改變多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的GPS天線的饋電端口，有效避免天線罩的介質(zhì)加載后多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能退化的問題。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則沿所述坐標(biāo)軸進(jìn)行搜索并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，包括：預(yù)先設(shè)置搜索距離和搜索步長，根據(jù)所述搜索距離和所述搜索步長，以所述原點(diǎn)為起點(diǎn)沿所述坐標(biāo)軸的正負(fù)方向分別進(jìn)行搜索，獲取滿足所述預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

具體地，建立好坐標(biāo)系后，設(shè)置搜索距離和搜索步長，以坐標(biāo)系的原點(diǎn)為起點(diǎn)，沿x軸的正方向和負(fù)方向根據(jù)設(shè)置的搜索距離和搜索步長分別進(jìn)行搜索，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)。同樣地，沿y軸的正方向和負(fù)方向根據(jù)設(shè)置的搜索距離和搜索步長分別進(jìn)行搜索，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的縱坐標(biāo)。需要說明的是，搜索距離和搜索步長可以根據(jù)實(shí)際需要結(jié)合GPS天線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置，并且x軸方向的搜索距離和搜索步長與y方向的搜索距離和搜索步長可以設(shè)置為相同或不同的值，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。本發(fā)明實(shí)施例中的GPS天線的饋電端口是偏離GPS天線的幾何中心的，即采用偏心饋電，因此在進(jìn)行x軸和y軸方向的搜索時(shí)，是從GPS天線的幾何中心分別向坐標(biāo)軸的正負(fù)方向進(jìn)行搜索的。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法，通過從GPS天線的幾何中心分別沿坐標(biāo)軸的正負(fù)方向獲取GPS天線的饋電端口的位置，以獲取到偏離GPS天線幾何中心的饋電端口，即對GPS天線采用偏心饋電的方式，并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的饋電端口位置。實(shí)現(xiàn)了在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)及材料的前提下，通過改變多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電方式，有效避免天線罩的介質(zhì)加載后多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能退化的問題，使得多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線在加上天線罩后保持良好的工作性能。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)條件包括：在所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對所述GPS天線進(jìn)行饋電，所述GPS天線的軸比小于3dB。

具體地，建立好坐標(biāo)系后，按照預(yù)設(shè)的搜索步長，沿坐標(biāo)軸搜索，并對每次搜索到的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行仿真饋電，若在搜索到的所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對GPS天線進(jìn)行饋電，得到GPS天線的軸比小于3dB時(shí)，則確定該橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件，進(jìn)一步得到GPS天線的饋電端口位置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過仿真軟件，設(shè)置好搜索步長和搜索距離，通過仿真軟件在搜索距離內(nèi)每隔搜索步長獲取到對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并繪制出該坐標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)的GPS天線的軸比圖像，找到軸比小于3dB的圖像對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)即為滿足預(yù)設(shè)條件的饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的GPS天線是圓極化天線，軸比是圓極化天線的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它代表圓極化的純度。本發(fā)明實(shí)施例通過獲取軸比小于3dB對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)為GPS天線的饋電端口，以保證加上天線罩后GPS天線仍具有良好的性能，以消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)條件還包括：在所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對所述GPS天線進(jìn)行饋電，所述GPS天線的回波損耗的帶寬在所述GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)。

具體地，根據(jù)預(yù)設(shè)的搜索距離和搜索方向，沿坐標(biāo)軸方向進(jìn)行搜索，并對每次搜索到的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行仿真饋電，若在搜索到的所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對GPS天線進(jìn)行饋電，得到GPS天線的軸比小于3dB且回波損耗帶寬在GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)時(shí)，則確定該橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件，進(jìn)一步得到GPS天線的饋電端口位置。本發(fā)明實(shí)施例中GPS天線的工作頻率范圍為1575±2.046MHz。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過仿真軟件，設(shè)置好搜索步長和搜索距離，通過仿真軟件在搜索距離內(nèi)每隔搜索步長獲取到對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并繪制出該坐標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)的GPS天線的軸比圖像及回波損耗圖像，找到回波損耗在GPS天線工作頻率范圍內(nèi)且軸比小于3dB的圖像對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)即為滿足預(yù)設(shè)條件的饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法，通過獲取軸比小于3dB且回波損耗在GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)的饋電端口，以保證加上天線罩后GPS天線仍具有良好的性能，從而消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述饋電端口經(jīng)過金屬化過孔處理。

具體地，由于本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的GPS天線在上層，饋電端口需要通過多層介質(zhì)，因此需要金屬化過孔。金屬化過孔是指各層印制導(dǎo)線在孔中用化學(xué)鍍和電鍍方法使絕緣的孔壁上鍍上一層導(dǎo)電金屬使之互相可靠連通的工藝。本發(fā)明實(shí)施例中，在饋電端口的孔的內(nèi)壁上鍍銅，以便能夠很好的通過饋電端口為GPS天線進(jìn)行饋電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定方法，通過合理確定GPS天線的饋電端口位置，且饋電端口進(jìn)行金屬化過孔，能夠有效的消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線工作性能的影響。

下面通過舉例介紹本發(fā)明實(shí)施例中多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線饋電端口的確定方法的具體流程，并通過仿真軟件驗(yàn)證本發(fā)明實(shí)施例提供的方法能夠很好的消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響。

根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)好多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線后，對GPS天線的饋電端口的位置進(jìn)行重新的確定和優(yōu)化，北斗天線的饋電端口的位置不變，并且GPS天線的饋電端口以及北斗天線的饋電端口都進(jìn)行金屬化過孔。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前GPS天線的回波損耗示意圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前GPS天線在工作頻率的軸比示意圖，如圖2、圖3所示，加天線罩之前GPS天線在其工作頻帶內(nèi)有良好的圓極化特性和阻抗帶寬。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后GPS天線的回波損耗示意圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后GPS天線的軸比示意圖，如圖4、圖5所示，加上天線罩之后，GPS天線都會出現(xiàn)回波損耗帶寬變窄，軸比變差，圓極化性能嚴(yán)重退化的現(xiàn)象。

本發(fā)明實(shí)施例利用HFSS(High Frequency Structure Simulator，三維電磁仿真軟件)仿真軟件對GPS天線的饋電端口的位置進(jìn)行搜索和優(yōu)化仿真，確定出GPS天線的饋電端口的合適位置。以GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)建立直接坐標(biāo)系，x軸、y軸分別平行于矩形GPS天線的邊長。在HFSS仿真軟件中輸入搜索距離和搜索步長，沿x軸方向進(jìn)行搜索，獲取合適的GPS天線的饋電端口的橫坐標(biāo)。本發(fā)明實(shí)施例中的搜索距離設(shè)置為1mm，搜索步長設(shè)置為0.2mm，分別得到沿x軸的便宜量為0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm以及1mm處的軸比示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中改變x方向的饋電位置GPS天線的軸比示意圖，如圖6所示，可以看出隨著沿x方向的偏移量從0.2mm增加到1mm軸比帶寬往高頻偏移，在偏移量為0.6mm時(shí)，在GPS的工作頻率范圍內(nèi)軸比小于3dB，且滿足軸比帶寬要求，從而確定出合適的GPS天線的饋電端口的橫坐標(biāo)為x＝0.6mm。同樣地，在y軸方向，用相同的方法進(jìn)行搜索出合適的GPS天線的饋電端口的縱坐標(biāo)。圖7為本發(fā)明實(shí)施例中改變y方向的饋電位置GPS天線的軸比示意圖，如圖7所示，隨著沿Y方向的偏移量從4mm增加到7mm回波損耗帶寬不斷展寬，軸比只有在4mm和5mm時(shí)滿足要求，由圖7可以看出，在偏移距離為5mm處，軸比小于3dB且最接近GPS工作頻率。因此，確定出合適的GPS天線的饋電端口的縱坐標(biāo)為y＝5mm。圖8為本發(fā)明實(shí)施例中改變GPS天線饋電端口位置對應(yīng)的回波損耗示意圖，如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例在改變GPS天線饋電端口的位置時(shí)，其回波損耗帶寬都在GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)。

確定出GPS天線的饋電端口的位置為x＝0.6mm，y＝5mm，即沿x方向偏移GPS天線的幾何中心的偏移量x＝0.6mm，沿y方向偏移GPS天線的幾何中心的偏移量y＝5mm處。用HFSS仿真軟件，在該饋電端口處進(jìn)行仿真饋電，繪制出GPS天線的回波損耗示意圖和軸比示意圖，圖9為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后的GPS天線的回?fù)軗p耗示意圖，圖10為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后的GPS天線的軸比示意圖，如圖9、圖10所示，優(yōu)化后的GPS天線的軸比和回波損耗均滿足性能要求，與加天線罩之前的GPS天線的軸比和回波損耗性能相近，可以看出采用本發(fā)明實(shí)施例確定出的GPS天線的饋電端口的位置，能夠很好的避免天線罩的介質(zhì)加載后對GPS天線的性能的影響。

由于多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的GPS天線的改進(jìn)和變化會對北斗天線的電流分布產(chǎn)生影響，因此經(jīng)過對GPS天線的饋電端口位置優(yōu)化同時(shí)北斗天線的性能相應(yīng)變好。圖11為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前北斗天線的回波損耗示意圖，圖12為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之前北斗天線的軸比示意圖，如圖11、圖12所示，加天線罩之前GPS天線在其工作頻帶內(nèi)有良好的圓極化特性和阻抗帶寬。圖13為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后北斗天線的回波損耗示意圖，圖14為本發(fā)明實(shí)施例中加天線罩之后北斗天線的軸比示意圖，如圖13、圖14所示北斗天線出現(xiàn)回波損耗帶寬變窄，3dB波束寬度展寬，軸比變差，圓極化性能嚴(yán)重退化的現(xiàn)象。在GPS天線的饋電端口的位置確定后，利用HFSS仿真軟件對北斗天線進(jìn)行饋電仿真，圖15為本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后北斗天線的回波損耗示意圖，圖16為發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化后北斗天線的軸比示意圖，如圖15、圖16所示，在GPS天線的饋電端口進(jìn)行優(yōu)化確認(rèn)后，北斗天線的軸比和回波損耗性能也相應(yīng)的變好，與加天線罩之前的GPS天線的軸比和回波損耗性能相近，可以看出采用本發(fā)明實(shí)施例確定出的GPS天線的饋電端口的位置，也能夠很好的避免天線罩的介質(zhì)加載后對北斗天線的性能的影響。

圖17為本發(fā)明實(shí)施例中耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖17所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置包括：坐標(biāo)系建立單元170和饋電端口位置獲取單元171，其中：

坐標(biāo)系建立單元170用于以所述多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，所述直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸平行于所述GPS天線的邊長；饋電端口位置獲取單元171用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則沿所述坐標(biāo)軸分別搜索并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，根據(jù)所述饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定所述饋電端口的位置。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線包括GPS天線和北斗天線，本發(fā)明實(shí)施例主要是確定合適的GPS天線的饋電端口的位置。本發(fā)明實(shí)施例中多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的GPS天線形狀是矩形貼片，坐標(biāo)系建立單元170以矩形GPS天線的幾何中心為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，其中x軸、y軸分別平行于矩形GPS天線的邊長。饋電端口位置獲取單元171根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，沿x軸搜索獲取到滿足預(yù)設(shè)條件的GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)，同樣地，沿y軸搜索獲取到滿足預(yù)設(shè)條件的GPS天線饋電端口的縱坐標(biāo)，根據(jù)獲取到的滿足預(yù)設(shè)條件的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)確定出GPS天線饋電端口位置，即最終的饋電端口能夠使得多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線在加上天線罩后的工作性能保持良好。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置，通過饋電端口位置獲取單元獲取合適的GPS天線的饋電端口，由于饋電端口的位置能夠影響天線性能，并且當(dāng)GPS天線的饋電端口改變后，會相應(yīng)的改變北斗天線的性能。因此本發(fā)明實(shí)施例通過確定出GPS天線的饋電端口合理位置后，實(shí)現(xiàn)了在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)及材料的前提下，通過改變多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電方式，有效避免天線罩的介質(zhì)加載后多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能退化的問題。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述饋電端口位置獲取單元具體用于：

預(yù)先設(shè)置搜索距離和搜索步長，根據(jù)所述搜索距離和所述搜索步長，以所述原點(diǎn)為起點(diǎn)沿所述坐標(biāo)軸的正負(fù)方向分別進(jìn)行搜索，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

具體地，坐標(biāo)系建立單元建立好坐標(biāo)系后，饋電端口位置獲取單元設(shè)置搜索距離和搜索步長，以坐標(biāo)系的原點(diǎn)為起點(diǎn)，沿x軸的正方向和負(fù)方向根據(jù)設(shè)置的搜索距離和搜索步長分別進(jìn)行搜索，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的橫坐標(biāo)。同樣地，沿y軸的正方向和負(fù)方向根據(jù)設(shè)置的搜索距離和搜索步長分別進(jìn)行搜索，獲取滿足預(yù)設(shè)條件的所述GPS天線饋電端口的縱坐標(biāo)。其中搜索距離和搜索步長的設(shè)置和上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置，通過饋電端口位置獲取單元從GPS天線的幾何中心分別沿坐標(biāo)軸的正負(fù)方向獲取GPS天線的饋電端口的位置，以獲取到偏離GPS天線幾何中心的饋電端口，即對GPS天線采用偏心饋電的方式，并獲取滿足預(yù)設(shè)條件的饋電端口位置。實(shí)現(xiàn)了在不改變天線罩的物理結(jié)構(gòu)及材料的前提下，通過改變多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電方式，有效避免天線罩的介質(zhì)加載后多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能退化的問題，使得多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線在加上天線罩后保持良好的工作性能。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)條件包括：在所述饋電端口的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)處對所述GPS天線進(jìn)行饋電，所述GPS天線的軸比小于3dB。

具體地，坐標(biāo)系建立單元建立好坐標(biāo)系后，饋電端口位置獲取單元按照預(yù)設(shè)的搜索步長，沿坐標(biāo)軸搜索，并對每次搜索到的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行仿真饋電，若在搜索到的所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對GPS天線進(jìn)行饋電，得到GPS天線的軸比小于3dB時(shí)，則確定該橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件，進(jìn)一步得到GPS天線的饋電端口位置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線中的GPS天線是圓極化天線，軸比是圓極化天線的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它代表圓極化的純度。本發(fā)明實(shí)施例通過獲取軸比小于3dB對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)為GPS天線的饋電端口，以保證加上天線罩后GPS天線仍具有良好的性能，以消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述預(yù)設(shè)條件還包括：在所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對所述GPS天線進(jìn)行饋電，所述GPS天線的回波損耗的帶寬在所述GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)。

具體地，根據(jù)預(yù)設(shè)的搜索距離和搜索方向，沿坐標(biāo)軸方向進(jìn)行搜索，并對每次搜索到的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行仿真饋電，若在搜索到的所述橫坐標(biāo)和所述縱坐標(biāo)處對GPS天線進(jìn)行饋電，得到GPS天線的軸比小于3dB且回波損耗帶寬在GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)時(shí)，則確定該橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件，進(jìn)一步得到GPS天線的饋電端口位置。其中GPS天線的工作頻率范圍為1575±2.046MHz。

本發(fā)明實(shí)施例提供的耐高溫多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的饋電端口的確定裝置，通過獲取軸比小于3dB且回波損耗在GPS天線的工作頻率范圍內(nèi)的饋電端口，以保證加上天線罩后GPS天線仍具有良好的性能，從而消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線性能的影響。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述饋電端口經(jīng)過金屬化過孔處理。

具體地，由于本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線的GPS天線在上層，饋電端口需要通過多層介質(zhì)，因此需要金屬化過孔。本發(fā)明實(shí)施例中，在饋電端口的孔的內(nèi)壁上鍍銅，以便能夠很好的通過饋電端口為GPS天線進(jìn)行饋電。

本發(fā)明提供的裝置用于執(zhí)行上述方法，其具體的實(shí)施方式與方法的實(shí)施方式一致，此處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線饋電端口確定裝置，通過合理確定GPS天線的饋電端口位置，并且饋電端口進(jìn)行金屬化過孔，能夠有效的消除天線罩對多模衛(wèi)星導(dǎo)航天線工作性能的影響。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。