本發(fā)明涉及抗干擾天線領域,尤其涉及一種抗干擾陣列集成天線。
背景技術:
衛(wèi)星導航系統(tǒng)為人們提供全天候、高精度和實時的導航、定位和授時信息,在現(xiàn)代生活中發(fā)揮著不可替代的作用。然而,由于衛(wèi)星距離地球幾萬公里,衛(wèi)星導航信號十分微弱,極易受到空間或人為的干擾。因此,抗干擾性能對于衛(wèi)星導航系統(tǒng)非常重要。
隨著科技的發(fā)展,抗干擾陣列集成天線所應用的行業(yè)越來越廣,各類需求的提高使人們對抗干擾陣列集成天線的定位精度要求大大的提高了。單饋點饋電的微帶天線因為頻率帶寬窄所以一般都是單頻段或者雙頻段,而且單饋點饋電的天線圓極化帶寬窄,相位中心穩(wěn)定度差容易受到外界的干擾,所以目前單饋點微帶天線的定位精度已經(jīng)滿足不了用戶對高精度定位的要求,因此研發(fā)一種新型的高精度抗干擾陣列集成天線將具有十分重要的意義。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題在于,提供一種實現(xiàn)高精度定位的抗干擾陣列集成天線。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種抗干擾陣列集成天線,包括天線底板、具有多饋點饋電微帶天線的定位單元、多個抗干擾單元以及接頭組件;所述定位單元設置在所述天線底板的第一表面上,多個所述抗干擾單元間隔分布在所述定位單元的外圍;所述接頭組件包括第一射頻接頭和第二射頻接頭,所述第一射頻接頭在所述天線底板第二表面一側并與所述定位單元連接,所述第二射頻接頭與所述抗干擾單元連接并向遠離所述第一表面的方向延伸。
優(yōu)選地,所述天線底板包括相背的頂面和底面、以及傾斜圍接在所述頂面和底面之間的多個側面;所述底面和側面的表面形成所述天線底板的第一表面,所述底面形成所述天線底板的第二表面;
所述定位單元設置在所述頂面上,多個所述抗干擾單元分別設置在多個所述側面上。
優(yōu)選地,所述側面和底面之間的夾角為30°-80°。
優(yōu)選地,所述定位單元包括固定在所述第一表面上的第一pcb板、設置在所述第一pcb板上的微帶天線、多組饋電針以及輸出接頭,所述微帶天線位于所述第一pcb板遠離所述天線底板的表面上,并通過多組所述饋電針與所述輸出接頭連接,所述輸出接頭與所述第一射頻接頭連接。
優(yōu)選地,所述輸出接頭設置在所述第一pcb板朝向所述天線底板的表面上,與所述第一射頻接頭對插連接。
優(yōu)選地,所述定位單元包括四組所述饋電針。
優(yōu)選地,所述微帶天線包括第一微帶天線和第二微帶天線,所述第二微帶天線和第一微帶天線依次設置在所述第一pcb板上;所述饋電針包括第一饋電針和第二饋電針;所述第一微帶天線通過所述第一饋電針與所述輸出接頭連接,所述第二微帶天線通過所述第二饋電針與所述輸出接頭連接。
優(yōu)選地,所述第一微帶天線包括第一介質板以及設置在所述第一介質板上的第一覆銅層,所述輸出接頭通過所述第一饋電針與所述第一覆銅層連接;
所述第二微帶天線包括第二介質板以及設置在所述第二介質板上的第二覆銅層,所述輸出接頭通過所述第二饋電針與所述第二覆銅層連接。
優(yōu)選地,所述定位單元還包括設置在所述第一pcb板朝向所述天線底板的表面上的合路電路;所述合路電路連接所述第一饋電針和所述第二饋電針。
優(yōu)選地,所述抗干擾單元包括固定在所述第一表面上的第二pcb板、設置在所述第二pcb板上的介質板和第三饋電針;所述介質板位于所述第二pcb板遠離所述天線底板的表面上,所述第三饋電針穿設在所述介質板和第二pcb板上,所述介質板遠離所述第二pcb板的表面設有覆銅層;
所述第二射頻接頭安裝在所述第二pcb板朝向所述天線底板的表面,并通過所述第三饋電針與所述覆銅層連接。
本發(fā)明的有益效果:提升了抗干擾陣列天線和高精度天線的集成趨勢。定位單元的微帶天線采用多饋點方案,多饋點方案的天線相比于雙饋點和單饋點方案有著更穩(wěn)定的相位中心和對稱的方向圖、更寬的圓極化帶寬和駐波帶寬,實現(xiàn)高精度定位。高精度的定位單元的頻段可包括美國的gpsl1/l2頻段,俄羅斯的glonassl1/l2頻段及國家自主研發(fā)的bdsb1/b2/b3頻段,可以達到客戶對衛(wèi)星導航精度的高要求。
多個抗干擾單元的設置,對于一個n陣元抗干擾陣列集成天線來說可以形成n-1個自由度,因此抗干擾陣列集成天線可以同時抗拒多個不同方向的干擾信號。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明,附圖中:
圖1是本發(fā)明一實施例的抗干擾陣列集成天線的俯視圖;
圖2是本發(fā)明一實施例的抗干擾陣列集成天線的側視圖;
圖3是本發(fā)明一實施例的抗干擾陣列集成天線中定位單元的正面結構示意圖;
圖4是圖3所示定位單元的背面結構示意圖;
圖5是圖3所示定位單元中微帶天線的背面結構示意圖;
圖6是本發(fā)明一實施例的抗干擾陣列集成天線中抗干擾單元的正面結構示意圖。
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。
如圖1、2所示,本發(fā)明一實施例的抗干擾陣列集成天線,包括天線底板1、具有多饋點饋電微帶天線的定位單元2、多個抗干擾單元3以及接頭組件。
其中,天線底板1具有相背的第一表面和第二表面,定位單元2設置在天線底板1的第一表面上,多個抗干擾單元3間隔分布在定位單元2的外圍。接頭組件包括第一射頻接頭4和第二射頻接頭5,第一射頻接頭4在天線底板1第二表面一側并與定位單元2連接,第二射頻接頭5與抗干擾單元3連接并向遠離第一表面的方向延伸。
具體地,天線底板1可包括相背的頂面11和底面(未圖示)、以及傾斜圍接在頂面11和底面之間的多個側面12;頂面11面積小于底面,從而天線底板1可呈塔狀結構。底面和側面12的表面形成天線底板1的第一表面,底面形成天線底板1的第二表面。作為選擇,側面12和底面之間的夾角可為30°-80°,例如45°。
定位單元2設置在天線底板1的頂面11上,多個抗干擾單元3分別設置在天線底板1的多個側面12上。
本實施例中,天線底板1包括四個側面12,抗干擾陣列集成天線對應包括四個抗干擾單元3,四個抗干擾單元3分別設置在四個側面12上。對于一個n陣元抗干擾陣列集成天線來說可以形成n-1個自由度,四個抗干擾單元3的設置,使得抗干擾陣列集成天線可以同時抗拒3個不同方向的干擾信號。
定位單元2具有多饋點(兩個以上饋點)饋電微帶天線,相比于雙饋點和單饋點有著更穩(wěn)定的相位中心和對稱的方向圖、更寬的圓極化帶寬和駐波帶寬,實現(xiàn)高精度定位。
如圖3、4所示,定位單元2可包括固定在天線底板1第一表面上的第一pcb板23、設置在第一pcb板23上的微帶天線、多組饋電針以及輸出接頭24,微帶天線位于第一pcb板23遠離天線底板1的表面上,其中心與第一pcb板23的中心重合,并通過多組饋電針與輸出接頭24連接,輸出接頭24與第一射頻接頭4連接。第一射頻接頭4為一個,安裝在天線底板1的第二表面,并可穿進天線底板1以與輸出接頭24連接。
饋電針穿設在微帶天線和第一pcb板23上,穿過第一pcb板23的一端與輸出接頭24連接。多組饋電針實現(xiàn)微帶天線的多饋點饋電。饋電針優(yōu)選兩組以上。
輸出接頭24可以焊接方式設置在第一pcb板23朝向天線底板1的表面上,與第一射頻接頭4對插連接。
微帶天線可包括第一微帶天線21和第二微帶天線22,兩者依次設置在第一pcb板23上。饋電針包括第一饋電針211和第二饋電針221,第一微帶天線21通過第一饋電針211與輸出接頭24連接,第二微帶天線22通過第二饋電針221與輸出接頭24連接。
其中,第一微帶天線21和第二微帶天線22以上下疊層的方式并可通過金屬螺釘固定在第一pcb板23上。第一微帶天線21外周尺寸小于第二微帶天線22的外周尺寸,位于第二微帶天線22遠離第一pcb板23的一側。
進一步地,如圖3-5所示,第一微帶天線21包括第一介質板212以及設置在第一介質板212上的第一覆銅層213,輸出接頭24通過第一饋電針211與第一覆銅層213連接;第一覆銅層213的中心與第一介質板212的中心重合。第二微帶天線22包括第二介質板322以及設置在第二介質板322上的第二覆銅層223,輸出接頭24通過第二饋電針221與第二覆銅層223連接;第二覆銅層223的中心與第二介質板322的中心重合。
在微帶天線中,可通過調節(jié)第一覆銅層213、第二覆銅層223的大小來調整對應微帶天線的頻率,以滿足需求。
第一饋電針211穿設在第一微帶天線21上,并穿過第一pcb板23以與輸出接頭24連接。第二饋電針221穿設在第二微帶天線22上,并穿過第一微帶天線21和第一pcb板23以與輸出接頭24連接。
定位單元2還包括可以焊接方式設置在第一pcb板23朝向天線底板1的表面上的合路電路25;合路電路25連接第一饋電針211和第二饋電針221,從而微帶天線通過第一饋電針211和第二饋電針221與合路電路25連接。
本實施例中,定位單元2包括四組饋電針。每一組饋電針均包括一個第一饋電針211和一個第二饋電針221,從而第一微帶天線21通過四個第一饋電針211與輸出接頭24連接,第二微帶天線22通過四個第二饋電針221與輸出接頭24連接。四個第一饋電針211和四個第二饋電針221分別均勻間隔分布,如均勻分布在對應微帶天線的中心線上。并且,可以通過分別調整第一饋電針211和第二饋電針221的位置,使第一微帶天線21和第二微帶天線22的阻抗與合路電路25相匹配。
如圖6所示,抗干擾單元3可包括固定在第一表面上的第二pcb板31、設置在第二pcb板31上的介質板32和第三饋電針33;介質板32位于第二pcb板31遠離天線底板1的表面上,第三饋電針33穿設在介質板32和第二pcb板31上,介質板32遠離第二pcb板31的表面設有覆銅層34。第二射頻接頭5安裝在第二pcb板朝向天線底板1的表面,并通過第三饋電針33與覆銅層34連接。
介質板32采用高介電常數(shù)基板來控制天線有效的物理尺寸,同時,使用高性能板材為主要基材,使天線整體電氣性能指標在物理尺寸盡可能小的情況下還可以保證其優(yōu)越性,提高客戶整機系統(tǒng)的使用空間。
覆銅層34可以通過印刷技術形成在介質板32背向第二pcb板31的表面上。覆銅層34可以覆蓋整個介質板32表面,也可以覆蓋介質板32表面的部分,通過調節(jié)覆銅層34的大小以達到設計需求頻率。第三饋電針33從覆銅層34上穿進介質板32和第二pcb板31。
具體地,本實施例中,第二射頻接頭5的數(shù)量與抗干擾單元3的數(shù)量一致,每一抗干擾單元3均焊接一個第二射頻接頭5。每一抗干擾單元3大致呈矩形,設置在天線底板1側面長度方向上的中部位置,并且抗干擾單元3的外緣不超出側面的外邊緣。
本發(fā)明實施例中,定位單元2采用四饋點饋電方式,使天線的相位中心穩(wěn)定度小于五毫米,大大的提高了天線的定位精度??垢蓴_單元3采用bds/b3頻段,高精度的定位單元2也有bds/b3頻段,結合天線底板1采用塔狀結構,使抗干擾單元3和定位單元2不在一個平面上,減小了抗干擾單元3對定位單元2的干擾。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。