多频导航天线与小型化全向通信天线组合设计

中国西南电子技术研究所 侯禄平

目前国内外已投入运行的全球卫星导航系统有我国北斗（BD）系统、美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统和欧洲Galileo系统。我国北斗导航系统迅猛发展，在越来越多领域应用推广。某舰船电子系统为了提升可靠性，需要增加北斗导航系统，并要求同时兼容GPS和GLONASS导航系统。受舰船安装平台的限制，增加兼容三种导航系统的天线升级改造需要在原全向通信天线位置处完成，即需要将全向通信天线和导航天线组合设计安装，采用一个组合天线同时实现全向通信信号收发和导航信号接收。本文针对该背景，设计了一种新型的全向通信天线与多频段导航天线集成的组合天线，达到小型化安装要求，同时实现了两种电子系统的功能。

高性能导航天线主要采用微带天线。马丽在文章《北斗导航系统的“千里眼”—多频圆极化微带天线》中，以及臧志斌等在文章《应用于卫星导航系统的多频圆极化天线》中分别总结了卫星导航多频微带天线实现的几种方法，包括：堆叠结构实现多频天线，多元法实现多频天线，缝隙加载实现多频天线，以及加载臂结构实现多频天线。实现全向天线的方法很多，主要有偶极子天线、单极子天线、锥天线等形式。段恒毅在论文《单圆锥天线与GPS天线的组合设计》中给出了单锥天线与GPS天线组合设计的一种方法。这种组合设计有效的解决了天线和GPS天线功能实现的问题，以及两种功能天线相互影响的问题。……