Антенные модули аппаратуры потребителей ГНСС: инновационные решения

Представлена оригинальная концепция проектирования навигационных антенных модулей, основанная на том, что подложка антенного элемента выполняется из керамики в форме перевернутой чаши, с топологией антенны на своей внешней стороне и металлизированной внутренней полостью, в которой размещаются все активные элементы. Антенный элемент в форме перевернутой чаши имеет также дополнительные преимущества пред антеннами традиционного типа: более широкую полосу по согласованию, большую эффективность излучения, расширенную диаграмму направленности и более широкий (до полутора раз) диапазон углов диаграммы направленности, в котором сохраняется круговая поляризация. Применение метаматериала в конструкции антенного элемента цельнокерамического антенного модуля позволяет получить круговую поляризацию даже на низких углах места, что является свойством только лишь квадрифилярных антенн. Для обеспечения работы со всеми спутниковыми навигационными системами (в расширенной полосе частот) предложена конструкция антенны с двумя аксиально-симметричными элементами, расположенными на общей подложке. Конструкция этого антенного элемента также может быть адаптирована для работы в двух диапазонах, например, в L1 и L2 GLONASS/GPS или в L1 и L2 GPS/GALILEO. Представлен метод проектирования многочастотных антенн этажерочного типа с кроссзапиткой антенных элементов, обеспечивающий развязку между антенными элементами более 25 дБ и идентичность их диаграмм направленности. Для отсечки многолучевости предложено использовать специальную полосно-заграждающую структуру метаматериала. Также представлен специальный метод применения такой структуры, который позволяет избежать обужения диаграммы направленности и не портит стабильность фазового центра антенного элемента.