CN105470635A - 一种低剖面双频高精度多模导航天线 - Google Patents

一种低剖面双频高精度多模导航天线 Download PDF

Info

Publication number
CN105470635A
CN105470635A CN201510919020.3A CN201510919020A CN105470635A CN 105470635 A CN105470635 A CN 105470635A CN 201510919020 A CN201510919020 A CN 201510919020A CN 105470635 A CN105470635 A CN 105470635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiation fin
antenna
ground plate
high accuracy
adopts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510919020.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105470635B (zh
Inventor
刘宁民
段志远
马群洲
郑茂盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Uncle Faces Communication Science And Technology Ltd
Original Assignee
Beijing Uncle Faces Communication Science And Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Uncle Faces Communication Science And Technology Ltd filed Critical Beijing Uncle Faces Communication Science And Technology Ltd
Priority to CN201510919020.3A priority Critical patent/CN105470635B/zh
Publication of CN105470635A publication Critical patent/CN105470635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105470635B publication Critical patent/CN105470635B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明涉及卫星导航定位天线技术领域，具体地说是一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：所述的辐射片包括上下平行设置的覆盖高频段的上辐射片和覆盖低频段的下辐射片，上辐射片与下辐射片之间采用耦合馈电结构，且上辐射片与下辐射片之间设有粘贴用的介质层；所述的辐射片主要包括采用蚀刻在微波介质板上的金属片构成。本发明同现有技术相比，利用有源开关进行天线谐振频率的调节，在扩展天线带宽的同时，保证天线在宽频带范围内的轴比及相位特性，使其兼容多种导航系统，拓展其适用范围。

Description

一种低剖面双频高精度多模导航天线
技术领域
本发明涉及卫星导航定位天线技术领域，具体地说是一种低剖面双频高精度多模导航天线。
背景技术
目前全球已经运营或在建的卫星导航系统有美国的GPS系统、俄罗斯的CLONASS系统、欧洲的伽利略系统，以及我国的“北斗二号”卫星导航定位系统，广泛应用于导航、测绘、监测、授时、通信等多种领域，尤其是大地测量学及其相关学科领域，包括地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理勘探、资源勘探、工程测量与工程变形监测等。随着民用卫星导航应用领域的迅猛发展，对导航定位的精度要求越来越高，作为高精度卫星导航接收机的重要组成部分，它的性能如何直接关系到卫星导航接收机测量精度的大小，其中天线的相位中心变化和多径效应是高精度卫星导航测量系统中的显著误差源，天线的低仰角增益影响接收机的灵敏度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供扩展天线带宽，提高卫星导航接收机系统的定位精度的多模导航天线。
为实现上述目的，设计一种低剖面双频高精度多模导航天线，包括辐射片、集成有电路的接地板，所述的辐射片设在接地板上方，辐射片与接地板形状相同，辐射片与接地板形状为正方形或圆形，其特征在于：
所述的辐射片包括上下平行设置的覆盖高频段的上辐射片和覆盖低频段的下辐射片，上辐射片与下辐射片之间采用耦合馈电结构，且上辐射片与下辐射片之间设有粘贴用的介质层；所述的辐射片主要包括采用蚀刻在微波介质板上的金属片构成；
所述的耦合馈电结构为包括在单点馈电探针的底端连接接地板，单点馈电探针的顶端穿过下辐射片上所设的金属化圆孔后贯穿并焊接在上辐射片上，且单点馈电探针的外径小于金属化圆孔的直径，单点馈电探针的外壁与金属化圆孔的内壁之间不接触；在下辐射片的边沿设有两个开关位置切槽，且两个开关位置切槽的中心线相交呈直角，两个上辐射片开关的顶端分别局部连接在上辐射片下表面的边沿处，且两个上辐射片开关的底端分别穿过相应的开关位置切槽，两个下辐射片开关的顶部分别连接在下辐射片的底面，所述的两个上辐射片开关的底端、两个下辐射片开关的底端分别采用接线一一连接接地板的电路中所设的相应的可调电容或电感的接线端。
所述的上辐射片采用圆形时，上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半；上辐射片采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
所述的下辐射片采用圆形时上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半，下辐射片采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
所述的单点馈电探针采用SMA接头探针。
两个上辐射片开关、两个下辐射片开关、单点馈电探针以及可调电容或电感构成的馈电部分还与低噪声放大器集成在一起，所述的低噪声放大器设置在接地板上。
当辐射片采用正方形时，上辐射片和下辐射片的同一对角分别切角。
所述的微波介质板采用厚度为1mm的Roger3010微波板。
辐射片采用方形时，上辐射片边长为28.8mm，下辐射片边长为37mm，接地板边长为60mm。
本发明同现有技术相比，利用有源开关进行天线谐振频率的调节，在扩展天线带宽的同时，保证天线在宽频带范围内的轴比及相位特性，使其兼容多种导航系统，拓展其适用范围。
附图说明
图1为本发明在实施例中的俯视图。
图2为图1中去除上辐射片后的俯视图。
图3为图1的仰视图。
图4为图1的左视图。
图5为图1中所示下辐射片的仰视结构示意图。
图6为图1中所示下辐射片的左视结构示意图。
图7为本发明的回波损耗图。
图8为本发明的远场辐射方向曲线图，其中，---为E面左旋极化曲线；
...........为左旋极化曲线；——为E面右旋极化曲线；---为H面右旋极化曲线。
图9为本发明的相位方向曲线图，其中，——为E面相位方向曲线；---为H面相位方向曲线。
图10为本发明的轴比曲线图，其中，——为E向轴比曲线；---为H向轴比曲线。
参见图1～图6，1为接地板；2为下辐射片；3为上辐射片；4为单点馈电探针；21为开关位置切槽；22为金属化圆孔；23为下辐射片开关；31为上辐射片开关。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明。
实施例1
参见图1～图6，本发明包括辐射片、集成有电路的接地板1，所述的辐射片设在接地板1上方，辐射片与接地板1形状相同，辐射片与接地板形状为正方形或圆形，其特征在于：
所述的辐射片包括上下平行设置的覆盖高频段的上辐射片3和覆盖低频段的下辐射片2，上辐射片3与下辐射片2之间采用耦合馈电结构，且上辐射片3与下辐射片2之间设有粘贴用的介质层，该介质层在附图中未示出；所述的辐射片主要包括采用蚀刻在微波介质板上的金属片构成。
所述的耦合馈电结构为包括在单点馈电探针4的底端连接接地板1，单点馈电探针4的顶端穿过下辐射片2上所设的金属化圆孔22后贯穿连接上辐射片3，且单点馈电探针4的外径小于金属化圆孔22的直径，单点馈电探针4的外壁与金属化圆孔的内壁之间不接触；在下辐射片2的边沿设有两个开关位置切槽21，且两个开关位置切槽21的中心线相交呈直角，两个上辐射片开关31的顶端分别局部连接在上辐射片3下表面的边沿处，且两个上辐射片开关31的底端分别穿过相应的开关位置切槽21，两个下辐射片开关23的顶部分别连接在下辐射片2的底面，所述的两个上辐射片开关31的底端、两个下辐射片开关23的底端分别采用接线一一连接接地板1的电路中所设的相应的可调电容或电感的接线端。本发明通过单点馈电实现高频的激励，通过耦合馈电实现低频的激励。
所述的上辐射片3采用圆形时，上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半；上辐射片3采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
所述的下辐射片2采用圆形时上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半，下辐射片2采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
进一步的，参见图3～图6，当辐射片采用正方形时，其中一个上辐射片开关31与一个下辐射片开关23及单点馈电探针4的中心连线与相应的开关位置切槽21的中心线重合，且两个下辐射片开关23之间的中心连线与前述的中心连线之间呈直角。
所述的单点馈电探针4采用SMA接头探针。
两个上辐射片开关31、两个下辐射片开关23、单点馈电探针4以及可调电容或电感构成的馈电部分还与低噪声放大器集成在一起，所述的低噪声放大器设置在接地板1上，提高了导航接收机整体的接收灵敏度。
当辐射片采用正方形时，上辐射片3和下辐射片的同一对角分别切角，以实现圆极化特性。
本例中，所述的微波介质板采用厚度为1mm的Roger3010微波板。辐射片采用方形时，上辐射片3边长为28.8mm，下辐射片2边长为37mm，接地板1边长为60mm。
本发明采用单点馈电实现高频激励，且采用单点馈电减小了天线的馈电结构的复杂程度，可通过标准SMA接头探针直接焊接在上辐射片上。另外，SMA接头探针与下辐射片通过一个金属化圆孔间隔开，并将两个上辐射片开关31、两个下辐射片开关23分别加载在上、下辐射片上来调节天线谐振频率，保证了天线轴比及相位辐射特性的对称性。
本发明中天线的工作频率范围为1.1GHz～1.28GHz或1.55GHz～1.61GHz，工作频率范围覆盖北斗2、GPS、GLONASS和Galileo系统工作频率，能够兼容北斗、GPS、GLONASS和Galileo系统，能够直接与相应的导航接收机相连。
本发明采用上辐射片开关和下辐射片开关共四个开关分别加可调电容或电感构成的开关网络，在拓宽天线带宽的同时增强天线轴比及相位特性，拓展了其适用范围，参见图7～图10。同时兼容Beidou2、GPS、GLONASS和Galileo卫星导航系统，上、下辐射片分别采用两两一组的开关加载，提高天线的相位中心稳定性及轴比特性，进一步提高卫星导航接收机的性能，适用于高精度车载及机载导航定位。

Claims (8)

1.一种低剖面双频高精度多模导航天线，包括辐射片、集成有电路的接地板(1)，所述的辐射片设在接地板(1)上方，辐射片与接地板(1)形状相同，辐射片与接地板形状为正方形或圆形，其特征在于：
所述的辐射片包括上下平行设置的覆盖高频段的上辐射片(3)和覆盖低频段的下辐射片(2)，上辐射片(3)与下辐射片(2)之间采用耦合馈电结构，且上辐射片(3)与下辐射片(2)之间设有粘贴用的介质层；所述的辐射片主要包括采用蚀刻在微波介质板上的金属片构成；
所述的耦合馈电结构为包括在单点馈电探针(4)的底端连接接地板(1)，单点馈电探针(4)的顶端穿过下辐射片(2)上所设的金属化圆孔(22)后贯穿并焊接在上辐射片(3)上，且单点馈电探针(4)的外径小于金属化圆孔(22)的直径，单点馈电探针(4)的外壁与金属化圆孔的内壁之间不接触；在下辐射片(2)的边沿设有两个开关位置切槽(21)，且两个开关位置切槽(21)的中心线相交呈直角，两个上辐射片开关(31)的顶端分别局部连接在上辐射片(3)下表面的边沿处，且两个上辐射片开关(31)的底端分别穿过相应的开关位置切槽(21)，两个下辐射片开关(23)的顶部分别连接在下辐射片(2)的底面，所述的两个上辐射片开关(31)的底端、两个下辐射片开关(23)的底端分别采用接线一一连接接地板(1)的电路中所设的相应的可调电容或电感的接线端。
2.如权利要求1所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：所述的上辐射片(3)采用圆形时，上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半；上辐射片(3)采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
3.如权利要求1所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：所述的下辐射片(2)采用圆形时上辐射片的直径为其谐振频率波长的一半，下辐射片(2)采用正方形时上辐射片的边长为其谐振频率波长的一半。
4.如权利要求1所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：所述的单点馈电探针(4)采用SMA接头探针。
5.如权利要求1所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：两个上辐射片开关(31)、两个下辐射片开关(23)、单点馈电探针(4)以及可调电容或电感构成的馈电部分还与低噪声放大器集成在一起，所述的低噪声放大器设置在接地板(1)上。
6.如权利要求1～5任一项所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：当辐射片采用正方形时，上辐射片(3)和下辐射片的同一对角分别切角。
7.如权利要求1所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：所述的微波介质板采用厚度为1mm的Roger3010微波板。
8.如权利要求6所述的一种低剖面双频高精度多模导航天线，其特征在于：辐射片采用方形时，上辐射片(3)边长为28.8mm，下辐射片(2)边长为37mm，接地板(1)边长为60mm。
CN201510919020.3A 2015-12-11 2015-12-11 一种低剖面双频高精度多模导航天线 Active CN105470635B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510919020.3A CN105470635B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种低剖面双频高精度多模导航天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510919020.3A CN105470635B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种低剖面双频高精度多模导航天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105470635A true CN105470635A (zh) 2016-04-06
CN105470635B CN105470635B (zh) 2022-11-18

Family

ID=55608106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510919020.3A Active CN105470635B (zh) 2015-12-11 2015-12-11 一种低剖面双频高精度多模导航天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105470635B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050280579A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-22 Accton Technology Corporation Antenna and antenna array
CN101345346A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 西北工业大学 一种可用于手机双频工作的新型微带天线
CN101740870A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 中国电子科技集团公司第二十六研究所 小型化单馈电点双频双极化微带天线
CN101809813A (zh) * 2007-08-30 2010-08-18 脉冲芬兰有限公司 可调节多频带天线
CN102623800A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 湖南航天电子科技有限公司 一种多模高精度卫星导航天线
CN202585722U (zh) * 2012-03-01 2012-12-05 西安电子科技大学 一种双带圆极化天线
CN103094679A (zh) * 2013-01-08 2013-05-08 镇江南方电子有限公司 导航天线
CN103474778A (zh) * 2013-09-13 2013-12-25 电子科技大学 一种双频率接收天线及双频率整流天线
CN203521636U (zh) * 2013-09-30 2014-04-02 上海海积信息科技有限公司 多模卫星天线
CN104115331A (zh) * 2013-12-20 2014-10-22 华为终端有限公司 一种天线及终端
CN104471789A (zh) * 2012-12-21 2015-03-25 株式会社村田制作所 天线装置及电子设备

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050280579A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-22 Accton Technology Corporation Antenna and antenna array
CN101345346A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 西北工业大学 一种可用于手机双频工作的新型微带天线
CN101809813A (zh) * 2007-08-30 2010-08-18 脉冲芬兰有限公司 可调节多频带天线
CN101740870A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 中国电子科技集团公司第二十六研究所 小型化单馈电点双频双极化微带天线
CN202585722U (zh) * 2012-03-01 2012-12-05 西安电子科技大学 一种双带圆极化天线
CN102623800A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 湖南航天电子科技有限公司 一种多模高精度卫星导航天线
CN104471789A (zh) * 2012-12-21 2015-03-25 株式会社村田制作所 天线装置及电子设备
CN103094679A (zh) * 2013-01-08 2013-05-08 镇江南方电子有限公司 导航天线
CN103474778A (zh) * 2013-09-13 2013-12-25 电子科技大学 一种双频率接收天线及双频率整流天线
CN203521636U (zh) * 2013-09-30 2014-04-02 上海海积信息科技有限公司 多模卫星天线
CN104115331A (zh) * 2013-12-20 2014-10-22 华为终端有限公司 一种天线及终端

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Y.J. SUNG; B.Y. KIM; T.U. JANG: "《Swithchable triangular microstrip patch antenna for dual-frequency operation》", 《IEEE ANTENNAS AND PROPAGATION SOCIETY SYMPOSIUM, 2004.》 *
黄帅: "《基于双开口谐振环结构的双频方向图可重构天线设计》", 《中国优秀硕士论文电子期刊网》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105470635B (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102013549B (zh) 一种精密gnss定位天线
EP3462539B1 (en) Multifunctional gnss antenna
CN102610909A (zh) 单馈双频宽波束圆极化天线
CN104319467A (zh) 兼容北斗和gps功能的五频段用户机天线
CN102916263A (zh) 一种多模卫星导航天线
CN104241826A (zh) 一种宽频带单介质层gnss测量型天线装置
CN103219591B (zh) 加载寄生圆环的宽波束圆极化微带天线
US20160181690A1 (en) Pentaband antenna
CN103762426A (zh) 一种宽频带高精度卫星定位终端天线
CN103887598A (zh) 一种卫星导航天线
CN106785394B (zh) 一种具有宽频带宽波束的零相位中心卫星导航天线
CN106356617A (zh) 北斗导航系统月牙圆弧分布加载双频圆极化多馈微带天线
CN104882661A (zh) 一种宽波束圆极化微带天线
CN203760674U (zh) 一种宽频带高精度卫星定位终端天线
CN106486753B (zh) 一种支持多系统低剖面高增益的导航天线
CN202474200U (zh) 用于高精度测量的双频微带贴片天线
CN102163767A (zh) 一种共面集成的gps/its天线
CN206271873U (zh) 一种具有宽频带宽波束的零相位中心卫星导航天线
CN201364957Y (zh) 多频贴片天线装置
CN205016670U (zh) 一种多频贴片天线装置
CN103682651B (zh) 一种小型化宽波束微带天线
CN205752515U (zh) 一种改进的低剖面双频高精度多模导航天线
CN202503106U (zh) 多模高精度卫星导航天线
CN202259683U (zh) 一种兼容北斗和gps的双频接收天线
CN106785320A (zh) 一种相位中心稳定的gnss掩星定位天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant