一種多頻貼片天線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通訊定位安裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多頻貼片天線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，無線電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進(jìn)行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面，非信號(hào)的能量輻射也需要天線。導(dǎo)航設(shè)備能將衛(wèi)星發(fā)送的無線電信號(hào)的電磁波能量變換成接收機(jī)電子器件可獲取應(yīng)用的電流，接收信號(hào)就必須要用導(dǎo)航型天線。
[0003]隨著衛(wèi)星導(dǎo)航以及測量技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星定位系統(tǒng)也得到了日益廣泛的應(yīng)用。目前，全球已有多個(gè)國家建立了自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如中國的北斗系統(tǒng)、美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GL0NASS系統(tǒng)以及歐洲的GALILEO系統(tǒng)。隨著這些衛(wèi)星系統(tǒng)的不斷成熟及民用化進(jìn)程的深化，作為衛(wèi)星定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的高性能接收設(shè)備測量天線，已成為倍受關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。
[0004]另外，移動(dòng)通訊系統(tǒng)的發(fā)展也帶來了天線技術(shù)的變革，在第三代移動(dòng)通訊系統(tǒng)中，無論是CDMA2000系統(tǒng)，還是TDS-CDMA或者WCDMA系統(tǒng)，通信天線往往都成為技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵要素之一。
[0005]無論是衛(wèi)星定位系統(tǒng)，還是移動(dòng)通信系統(tǒng)，測量天線性能的優(yōu)劣都直接影響接收設(shè)備的定位精度，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作能力，定位精度越高，可以滿足的業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍越廣、業(yè)務(wù)支持能力越強(qiáng)。目前，對于高端定位應(yīng)用，其精度要求已經(jīng)達(dá)到毫米級(jí)，而對于定位精度要求在毫米級(jí)的高精度測量天線，單一頻段已不能滿足要求，如GPS高精度接收天線，必須在接收L1載波的同時(shí)接收其L2載波，進(jìn)而消除電離層的干擾，以期提高精度。在這樣的趨勢下，為保證接收機(jī)更穩(wěn)定的工作，能同時(shí)接收多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)或通信系統(tǒng)的接收機(jī)已成了信號(hào)接收系統(tǒng)研究的主要方向，而通信以及測量天線作為接收機(jī)的關(guān)鍵部件，自然需要滿足更高的要求。
[0006]中國專利CN101136503A公開了一種提高低仰角增益的環(huán)形衛(wèi)星導(dǎo)航天線及其制備方法，通過去除基板中間介質(zhì)技術(shù)、地板內(nèi)縮技術(shù)、短路技術(shù)，減小了高次模的影響，提高了低仰角增益和頻帶寬度，可工作于1.559GH/1.561GHz/l.575GHz頻帶，并且適用于GPS/GALLE0/BD2三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航終端。但是，該專利所述技術(shù)只是應(yīng)用在地段的導(dǎo)航終端或移動(dòng)終端，其定位精度較差，滿足不了高端定位系統(tǒng)及通信系統(tǒng)對天線精度的要求。
[0007]高精度衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及高端移動(dòng)通信系統(tǒng)的載波一般多采用圓極化方式，相應(yīng)的多頻天線一般也都采用螺旋天線、縫隙天線或貼片天線來滿足接收圓極化信號(hào)的需求。螺旋天線具有較好的圓極化性能及寬頻特性，但空間體積較大，不僅不易內(nèi)置，而且也很難與載體共形?？p隙天線由于導(dǎo)體表面的不連續(xù)性，不易實(shí)現(xiàn)饋電方式，且很難找到合適的相位中心。相比較而言，貼片天線具有平面化、結(jié)構(gòu)簡單、易饋電、占用空間小且易設(shè)計(jì)加工等優(yōu)點(diǎn)，近年來被大量應(yīng)用于各類高端無線通信終端中。
[0008]但是如果采用常規(guī)的貼片天線設(shè)計(jì)方式，平板天線的阻抗帶寬和圓極化帶寬都較窄，低仰角增益也很難滿足衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的要求。而若采用目前常見的單饋點(diǎn)微擾方式來設(shè)計(jì)圓極化天線，雖然能保證增益特性，但由于加工工藝固有的局限性，很難保證軸比的一致性，更重要的是，這種方案不能保證天線相位中心與幾何中心的重合，這種技術(shù)若在普通導(dǎo)航天線使用，對導(dǎo)航不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，而若用在高精度的測量領(lǐng)域，則會(huì)嚴(yán)重影響到測量精度。
[0009]而且定位芯片在軍事領(lǐng)域使用一般都是在露天長久定位工作，自然環(huán)境中的變化也使現(xiàn)有定位芯片不能持續(xù)長久工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種多頻貼片天線裝置，提供一種尺寸小、低反射損耗、軸比小、增益高的新型導(dǎo)航型天線，而且可以長時(shí)間在露天場合工作。
[0011]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0012]一種多頻貼片天線裝置，包括貼片天線裝置、PCB板、屏蔽罩及低噪聲放大電路，所述貼片天線裝置包含貼片天線，所述PCB板包括底層與頂層兩部分，所述底層用來做反射板用，全部縛銅，只留出饋電過孔，所述頂層用來放貼裝各類電路；所述屏蔽罩至少由一個(gè)金屬腔體組成，其直接與所述PCB板的接地部分連接；其特征在于，所述貼片天線裝置為層疊貼片天線結(jié)構(gòu)，且多層層狀的微帶介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)通過同軸探針與PCB板連接，多層層狀的微帶介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)的面積由上到下依次遞減；所述同軸探針的后端穿過PCB板與SMA接頭連接；所述多層層狀的微帶介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)的上端面設(shè)有用于接收與發(fā)送電磁波信號(hào)的銀涂層，同軸探針的前端在銀涂層表面構(gòu)成饋電點(diǎn)。
[0013]還設(shè)置有天線罩，所述天線罩為圓形，多頻貼片天線裝置設(shè)置在圓形罩體的低端，且通過固定架與圓形的天線罩相連。
[0014]所述PCB板頂層放置有用于對貼片天線的信號(hào)進(jìn)行放大的第一低噪聲放大器，對第一低噪聲放大器的輸出端的信號(hào)進(jìn)行濾波的第一帶通濾波器，對第一帶通濾波器的輸出端的信號(hào)和第二帶通濾波器的輸出端的信號(hào)進(jìn)行二次放大的放大器，該放大器生成所述天線組件的輸出信號(hào)。
[0015]所述微帶介質(zhì)天線進(jìn)一步包括高頻基板和若干個(gè)貼片；所述高頻基板具有第一表面、第二表面及多個(gè)過孔；所述多頻段饋電探針分別從過孔中穿過；所述貼片分別位于所述高頻基板的第一表面與第二表面。
[0016]所述放大器輸出端連接雙工器的輸入端，該雙工器接收來自所述放大器的輸出信號(hào)并將該輸出信號(hào)劃分為針對第一無線接收機(jī)的以第一頻率為中心的第一信號(hào)和針對第二無線接收機(jī)的以第二頻率為中心的第二信號(hào)。
[0017]該天線組件還包括用于將所述輸出信號(hào)從所述放大器傳送至雙工器的單個(gè)通信鏈路。
[0018]所述的多層層狀的微帶介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)包括由上到下依次疊放的上層貼片、中層貼片和下層貼片，所述上層貼片、中層貼片和下層貼片的中心點(diǎn)均相互對齊，在所述中心點(diǎn)上插置有固定銷釘進(jìn)行定位。
[0019]所述的每層貼片上均對應(yīng)設(shè)置有四個(gè)饋電插針桿；每層貼片對應(yīng)的四個(gè)饋電插針桿均一端垂直地插置在所述層貼片上，另一端穿過所述層下層貼片；且每層對應(yīng)的四個(gè)饋電插針桿圍繞所述上層貼片的中心點(diǎn)均勻分布，且相鄰的兩個(gè)饋電插針桿的電角度之間相差90度。
[0020]本實(shí)用新型通過用陶瓷介質(zhì)取代了普通的FR4介質(zhì)，減小了天線的尺寸、提高增益，并降低了天線的插入損耗。本實(shí)用新型通過增益高，低仰角增益好，重量輕，體積小，直徑由380mm降為260mm，相位偏差小于1mm ;優(yōu)良的電磁兼容設(shè)計(jì)，保證了在復(fù)雜的電磁自然環(huán)境能有較高的信噪比，在強(qiáng)雷達(dá)信號(hào)下可正常工作；方向圖波束寬保證低仰角搜星接收效果，在遮擋較嚴(yán)重的場合仍能正常工作。進(jìn)一步的在對定位器采用外科防護(hù)，使其更加美觀，延長使用壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型所述貼片天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖2的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1、圖2和圖3所示，一種多頻貼片天線裝置，包括貼片天線裝置、PCB板3、屏蔽罩13及低噪聲放大電路，所述貼片天線裝置包含貼片天線，所述PCB板3包括底層與頂層兩部分，所述底層用來做反射板用，全部縛銅，只留出饋電過孔，所述頂層用來放貼裝各類電路；所述屏蔽罩13至少由一個(gè)金屬腔體組成，設(shè)置在PCB板3下方，其直接與所述PC