導(dǎo)航天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)航天線，屬于衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，所述導(dǎo)航天線，包括輻射裝置和饋電電路，所述輻射裝置包括上層貼片、中層貼片、下層貼片和地板，所述上層貼片和饋電電路之間由兩個(gè)饋電探針相連接。本實(shí)用新型導(dǎo)航天線，輻射裝置的輻射部分分為上中下三層，采用疊層耦合實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)工作，通過調(diào)整上、中、下三層貼片的尺寸和相互之間的耦合關(guān)系，可以使三層貼片分別工作在衛(wèi)星導(dǎo)航所工作的頻段，實(shí)現(xiàn)三個(gè)系統(tǒng)頻段的天線復(fù)用。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，所述輻射裝置的貼片四周開有凹槽，通過在輻射貼片上的開槽處理，可實(shí)現(xiàn)天線的小型化。
【專利說明】導(dǎo)航天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)自己衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的逐步完善，許多之前僅僅依靠GPS或者GPS/GL0NASS進(jìn)行的導(dǎo)航、定位、授時(shí)、測(cè)量等應(yīng)用產(chǎn)品將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐员倍范鸀橹鳎瑫r(shí)兼顧其他衛(wèi)導(dǎo)系統(tǒng)。
[0003]這種轉(zhuǎn)變主要涉及的硬件變化包括接收機(jī)和終端接收天線。就天線而言，針對(duì)不同的系統(tǒng)應(yīng)用，一方面需要由原來的單系統(tǒng)、單頻點(diǎn)工作升級(jí)成為多系統(tǒng)、多頻點(diǎn)工作，另一方面需要根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的不同而具有不同特征，如抑制多徑/寬波束/小型化/高精度
坐坐寸寸ο
[0004]導(dǎo)航定位終端接收天線主要為有源天線，包括無源定向部分和有源放大部分。無源部分根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，能提供不同的接收方向性、工作頻帶寬度，同時(shí)它還和系統(tǒng)接收靈敏度密切相關(guān)；有源部分主要完成對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的低噪聲放大、濾除頻帶外雜波等功能。
[0005]天線無源部分制作的主要工藝為印制板工藝，其介質(zhì)基板主要分為陶瓷基板和微波基板。采用陶瓷基板時(shí)，電路部分采用LTCC或薄膜工藝實(shí)現(xiàn)；采用微波基板則可用一般PCB工藝制作。
[0006]目前，對(duì)于天線無源部分的工作頻段，市場(chǎng)上比較多的產(chǎn)品只是涵蓋了GPS頻段或者GPS/GL0NASS頻段，或者北斗二代與GPS結(jié)合的頻段。但近年來隨著我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的完善，能夠兼顧多種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)共用的通用無源定向天線成為必然需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以同時(shí)覆蓋北斗二代、GPS、GL0NASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工作頻率的導(dǎo)航天線。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為，一種導(dǎo)航天線，包括輻射裝置和饋電電路，所述輻射裝置包括上層貼片、中層貼片、下層貼片和地板，所述上層貼片和饋電電路之間由兩個(gè)饋電探針相連接。
[0009]本實(shí)用新型導(dǎo)航天線，輻射裝置的輻射部分分為上中下三層，采用疊層耦合實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)工作，通過調(diào)整上、中、下三層貼片的尺寸和相互之間的耦合關(guān)系，可以使三層貼片分別工作在衛(wèi)星導(dǎo)航所工作的頻段，實(shí)現(xiàn)三個(gè)系統(tǒng)頻段的天線復(fù)用。
[0010]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)，所述輻射裝置的貼片四周開有凹槽，通過在輻射貼片上的開槽處理，可實(shí)現(xiàn)天線的小型化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型導(dǎo)航天線平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型導(dǎo)航天線外形結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做出進(jìn)一步說明。
[0014]如圖所示，本實(shí)用新型導(dǎo)航天線包括上層貼片1、中層貼片2、下層貼片3、地板4、饋電電路5和饋電探針6，上層貼片I和饋電電路5之間由兩個(gè)饋電探針6相連接。
[0015]無源定向天線主要由微帶天線輻射部分和微帶寬帶饋電電路兩個(gè)部分組成，其中在微帶貼片天線輻射部分采用介電常數(shù)相對(duì)較高的印制板基材可以在小體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)天線諧振。因此介質(zhì)7采用的材料為陶瓷基板。介質(zhì)片輻射部分共分為上中下三層，通過疊層耦合實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)工作。貼片通過開槽處理可以在一定的尺寸內(nèi)降低其工作頻段，達(dá)到了天線小型化的目的。天線只用一個(gè)饋電探針穿過三層層基板的通孔饋接到上層貼片上，而中下層貼片為上層貼片的寄生單元。最上面一層工作在1.6GHz，由饋電探針直接饋電，中間一層工作在1.27GHz，為第一被動(dòng)單元，由上層貼片的電磁耦合進(jìn)行饋電，同時(shí)也可以作為上層貼片的地；最下面一層工作在1.2GHz為第二被動(dòng)單元，同樣是由中層貼片的電磁耦合形成饋電?？紤]到1.6GHz的帶寬要求，設(shè)置其介質(zhì)板厚度為5mm，下面兩層貼片的介質(zhì)板厚度分別為2mm和3mm，總厚度為10mm。通過調(diào)整上、中、下三層貼片的尺寸和相互之間的耦合關(guān)系，可以使三層貼片分別工作在衛(wèi)星導(dǎo)航所工作的頻段，實(shí)現(xiàn)三個(gè)系統(tǒng)頻段的天線復(fù)用。整體天線貼片尺寸小于66mmX66mmX 10mm。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航天線無源部分的功能，還需要對(duì)天線進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿侂?，使其能夠形成相?yīng)的圓極化功能。該天線的饋電電路由3dB電橋和寬帶功分90°移相器組成。3dB電橋兩個(gè)輸出端口的信號(hào)幅度相等，相位相差90°，通過兩個(gè)由饋電電路到上層貼片的探針用來實(shí)現(xiàn)所需頻段的饋電。寬帶功分90°移相器的功能與3dB電橋一樣，只不過工作頻帶得到展寬。即1.1?1.6GHz。寬帶功分90°移相器用來實(shí)現(xiàn)三個(gè)頻段圓極化饋電。
[0017]本實(shí)用新型基于貼片表面開槽技術(shù)和使用高介電常數(shù)基板的方法設(shè)計(jì)了一款具有疊層貼片結(jié)構(gòu)的小型化圓極化三頻微帶天線。從而在有限的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)了單個(gè)天線同時(shí)可以接收北斗二代、GPS和GL0NASS三種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航天線的復(fù)用，可以有效降低小型化導(dǎo)航天線的使用成本、也提高了終端設(shè)備的適應(yīng)性和兼容性。
[0018]以上實(shí)施例的描述較為具體、詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本專利范圍的限制，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)航天線，包括輻射裝置和饋電電路，其特征在于:所述輻射裝置包括上層貼片、中層貼片、下層貼片和地板，所述上層貼片和饋電電路之間由兩個(gè)饋電探針相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)航天線，其特征在于:所述輻射裝置的貼片四周開有凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述導(dǎo)航天線，其特征在于:所述饋電電路包括3dB電橋和寬帶功分90°移相器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述導(dǎo)航天線，其特征在于:所述輻射裝置采用的介質(zhì)材料為陶瓷基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述導(dǎo)航天線，其特征在于:所述輻射裝置的上層貼片、中層貼片和下層貼片的介質(zhì)板厚度分為5mm、2mm和3_。
【文檔編號(hào)】H01Q13/10GK203481381SQ201320007356
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】高嵩 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江南方電子有限公司