中文引用格式: 周芹. 双频双极化高隔离度北斗收发天线[J]. 电子技术应用,2026,52(2):91-94.
英文引用格式: Zhou Qin. A dual-band dual-polarized high-isolation BeiDou transceiver antenna[J]. Application of Electronic Technique,2026,52(2):91-94.
引言
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星定位系统,现已广泛应用于军事与民用领域[1-3]。天线作为导航系统的前端,其性能将直接影响整个系统性能的好坏。随着卫星导航技术的发展,对终端天线的要求更加严苛,不仅要保证天线优良的辐射性能,还要根据实际使用平台达到小型化和多功能性的要求,如多频段、多极化和高隔离度等[4-5]。目前北斗三代卫星导航天线频段包含B3、B1、L、S以及B2b,天线需工作在多个频段,这就要求各频段天线具有良好的隔离度来保证卫星通信质量。特别是B1频段和L频段,其频率间隔仅几十兆赫兹,考虑到实际使用平台的尺寸限制,无法通过增加距离来提高其隔离度,如何提高频段相近的天线之间的隔离度在卫星通信中显得尤为重要。
天线隔离度即解决天线之间信号的耦合问题,包含表面波耦合和空间耦合,因此提高天线隔离度最简单的措施是增大天线的空间距离,通过减小天线之间的表面波耦合和空间耦合达到隔离的目的,但是这种方式导致天线的总体尺寸很大,实际应用中产品趋向于小型化,这种方式并不可取。文献[6]提出了一种高隔离度双线极化微带天线,通过在馈电处引入基片集成金属过孔将两端口信号隔离,提升天线的隔离度,但其由多层介质板组成,结构复杂不利于小型化。文献[7]采用不同的微带线馈电,通过不同的馈电结构来提升隔离度,但主要针对于垂直极化和水平极化。文献[8]采用单层多贴片结构,并在收发端口间采用短路探针提高隔离度,实现双频双圆极化收发,这种方法针对频率相隔较远的天线适用。北斗三代卫星导航系统针对L发射频段和B1接收频段,由于两者频率相隔太近,接收天线极易受发射天线干扰,如何提升频段相近的两天线的隔离度亟待解决。
针对上述问题,本文设计了一款双频双极化高隔离度的北斗收发天线,可同时工作在BDS L(1 615.68±4.08 MHz)和BDS B1(1 575.42±16.368 MHz)频段,通过共同馈电的方式和引入宽频带高隔离度的能量分配网络,在有限尺寸下实现了收发天线的高隔离度。该天线结构简单,易于批量生产,可应用于北斗三代导航终端设备。
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作者信息:
周芹
(成都天奥信息科技有限公司,四川 成都 610041)

