CN111786073B - 一种组合天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射频天线技术领域，具体涉及一种组合天线，其包括第一安装板、第二安装板和电路板，第二安装板设置在电路板上表面，第一安装板设置在第二安装板的上表面，且第二安装板大于第一安装板使得第二安装板的上表面的四周和/或侧面形成安装位。第一安装板上表面上设有定位天线，第二安装板的安装位上设有至少两个移动通信天线。本申请提供的组合天线，定位天线设置在中心，移动通信天线围绕着定位天线设置，能有效地加强移动通信天线与定位天线的相互影响，从而保证定位天线的相位中心的稳定性，同时利用移动通信天线可以辅助定位天线，通过载波相位差分技术可以实时得到精确的定位信号，满足工业中的高精度测量要求，提高了作业效率。

Description

一种组合天线

技术领域

本发明涉及射频天线技术领域，具体涉及一种组合天线。

背景技术

随着科学技术的不断发展，移动通信技术也随之进步，人们也越来越依赖实时精确定位技术，这样传统的GNSS定位技术已经不能满足实时高精度定位的需求，因此需要一种组合天线以代替静态的GNSS测量技术，使得该组合天线可以实时获取精确的定位信号，以满足工程放样、地形测图等测量需求。

发明内容

本申请提供一种组合天线，其目的在于代替现有的GNSS定位天线，以满足实时高精度定位的需求。

一种组合天线,包括第一安装板、第二安装板和线路板，所述第二安装板设置在所述线路板上表面，所述第一安装板设置在所述第二安装板的上表面，且所述第二安装板大于第一安装板使得所述第二安装板的上表面的四周和/或第二安装板的侧面形成安装位；

所述第一安装板上表面上设有定位天线，所述第二安装板的安装位上设有至少两个移动通信天线，所述线路板上设有所述定位天线的馈电电路和馈电针，所述定位天线通过其馈电针与其馈电电路电连接；所述线路板上还设有所述移动通信天线的馈电电路和馈电针，所述移动通信天线通过其馈电针与其馈电电路电连接。

在一种实施例中，所述第二安装板的安装位上还设有至少一个用于近距离通信的无线通信天线，所述线路板上设有所述无线通信天线的馈电电路和馈电针，所述无线通信天线通过其馈电针与其馈电电路电连接。

在一种实施例中，所述第一安装板、第二安装板以及线路板均为圆盘状，且所述第一安装板和第二安装板的中心在同一轴线上；

各个移动通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述安装位上，并且任意相邻的两个移动通信天线之间的圆心角相同。

在一种实施例中，至少一组相邻的两个移动通信天线之间设有一个所述的无线通信天线，并且该无线通信天线与该组相邻的两个移动通信天线之间的圆心角相同。

在一种实施例中，包括三个移动通信天线，所述三个移动通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述第二安装板的上表面的四周和/或侧壁上，并且任意相邻的两个移动通信天线之间的圆心角为120度。

在一种实施例中，所述三个移动通信天线中的相邻两个之间还设有一个用于近距离通信的无线通信天线，所述无线通信天线也设置在所述第二安装板的上表面的四周和/或第二安装板的侧壁，并且该无线通信天线与左右相邻的两个移动通信天线之间的圆心角为60度。

在一种实施例中，所述第一安装板为阶梯状，其包括位于中间的第一安装面和围绕在该第一安装面四周的第二安装面，所述第二安装面的上表面低于所述第一安装面的上表面，所述定位天线设置在所述第一安装面上，所述第二安装面上沿着圆周均匀设有多个连接件，用于将第一安装板、第二安装板以及线路板连接。

在一种实施例中，所述第二安装板也为阶梯状，其包括位于中间的第三安装面和围绕在该第三安装面四周的第四安装面，所述第四安装面的上表面低于所述第三安装面的上表面，所述移动通信天线以及无线通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述第四安装面和/或与该第四安装面相连的侧壁上，并且所述移动通信天线以及无线通信天线的上表面不高于所述第三安装面的上表面。

在一种实施例中，所述移动通信天线为4G或5G移动通信天线，其辐射的频率为4G或5G移动通信频段，所述定位天线为GNSS天线；所述无线通信天线为蓝牙无线通信天线或者WIFI无线通信天线。

在一种实施例中，所述无线通信天线为“L”形或者“F”形；

所述移动通信天线为回字形,并且该移动通信天线设置在所述第四安装面上；或者所述移动通信天线为树干分枝形，该移动通信天线设置在所述第四安装面和与该第四安装面相连的侧壁上；

所述线路板的下表面上还设有合路器和低噪声放大器，所述合路器分别与所述定位天线、移动通信天线和无线通信天线的馈电电路电连接，所述低噪声放大器与所述合路器电连接；

所述线路板的下表面还设有屏蔽罩，所述合路器和低噪声放大器设置在所述屏蔽罩内；

所述线路板下表面位于屏蔽罩外的部分上还设有多个射频接头，所述多个射频接头均与所述低噪声放大器电连接，所述射频接头用于连接对应的信号线。

依据上述实施例的一种组合天线,其包括第一安装板、第二安装板和线路板，第二安装板设置在线路板上表面，第一安装板设置在第二安装板的上表面，且第二安装板大于第一安装板使得第二安装板的上表面的四周和/或侧面形成安装位。第一安装板上表面上设有定位天线，第二安装板的安装位上设有至少两个移动通信天线，线路板上设有与定位天线和移动通信天线对应的馈电电路和馈电针，定位天线和移动通信天线通过馈电针与对应的馈电电路电连接。本申请提供的组合天线，定位天线设置在中心，移动通信天线围绕着定位天线设置，能有效地加强移动通信天线与定位天线的相互影响，从而保证定位天线的相位中心的稳定性，同时利用移动通信天线可以辅助定位天线，通过载波相位差分技术可以实时得到精确的定位信号，满足工业中的高精度测量要求，提高了作业效率。

附图说明

图1为本申请一种实施例的组合天线结构示意图；

图2为本申请另一种实施例的组合天线结构示意图；

图3为本申请另一种实施例的组合天线结构示意图；

图4为本申请一种实施例的组合天线的剖视图；

图5为本申请一种实施例的组合天线在一种视角下的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

在本发明实施例中，提供一种组合天线,其包括第一安装板、第二安装板和线路板，第二安装板设置在线路板上表面，第一安装板设置在第二安装板的上表面，且第二安装板大于第一安装板使得第二安装板的上表面的四周和/或侧面形成安装位。第一安装板上表面上设有定位天线，第二安装板的安装位上设有至少两个移动通信天线，线路板上设有与定位天线和移动通信天线对应的馈电电路和馈电针，定位天线和移动通信天线通过馈电针与对应的馈电电路电连接。本申请提供的组合天线，定位天线设置在中心，移动通信天线围绕着定位天线设置，能有效地加强移动通信天线与定位天线的相互影响，从而保证定位天线的相位中心的稳定性，同时利用移动通信天线可以辅助定位天线，通过载波相位差分技术可以实时得到精确的定位信号。该组合天线可以实现一体式、多系统、小型化的高精度RTK(载波相位差分技术)终端天线。该组合天线满足目前测量设备多系统兼容和高精度测量的需求，同时还满足第五代移动通信数据连接；可广泛应用于大地测绘、海洋测量、航道测量、疏竣测量、地震监测、山体滑坡监测、桥梁变形监控、山码头集装箱作业、数据终端处理、无线连接等场合。

实施例一：

请参考图1，本实施例提供的一种组合天线,其包括第一安装板1、第二安装板2和线路板3，第二安装板2设置在线路板3上表面，第一安装板1设置在第二安装板2的上表面，且第二安装板2大于第一安装板1使得第二安装板2的上表面的四周和/或侧面形成安装位(即安装面)。第一安装板1上表面上设有定位天线11，第二安装板2的安装位上设有至少两个移动通信天线21，线路板3上设有与定位天线11和移动通信天线21对应的馈电电路和馈电针，定位天线11和移动通信天线21通过馈电针与对应的馈电电路电连接。依据本申请提供的组合天线，定位天线11设置在中心，移动通信天线21设置围绕着定位天线11设置，能有效地加强移动通信天线与定位天线的相互影响，从而保证定位天线11的相位中心的稳定性，同时利用移动通信天线21可以辅助定位天线，通过RTK(载波相位差分技术)可以实时得到精确的定位信号，满足工业中的高精度测量要求，提高了作业效率。

具体的，本实施例中，定位天线11通过四个第一馈电针13与线路板3中对应的馈电电路的馈电点连接，以给定位天线11供电，定位天线11的接地端与第一安装板1的背面电连接以接地，在第一馈电针13位于第二安装板2中的部分上还套装有绝缘套131。如图4，移动通信天线21通过四个第二馈电针26与线路板3中对应的馈电电路的馈电点连接，以给移动通信天线21供电，移动通信天线21的接地端与第二安装板2的背面电连接以接地。

进一步的，在第二安装板2的安装位上还设有至少一个用于近距离通信的无线通信天线22，线路板3上设有与无线通信天线22对应的馈电电路和馈电针，无线通信天线22通过该馈电针与对应的馈电电路电连接。近距离通信是相对于与移动通信来说，无线通信天线22可以为蓝牙无线通信天线或者WIFI无线通信天线。

为了使得该组合天线整体体积较小，本实施例所述第一安装板1、第二安装板2以及线路板3均为圆盘状，且第一安装板1和第二安装板2的中心在同一轴线上，即为同一个圆心。至少两个移动通信天线21围绕着第二安装板2的中心呈圆周形设置在安装位(第二安装板2的上表面的四周和/或侧面)上，并且任意相邻的两个移动通信天线21之间的圆心角相同，即至少两个移动通信天线21沿着第二安装板2上表面的圆周等间距设置。

其中，至少一组相邻的两个移动通信天线21之间设有一个的无线通信天线22，并且该无线通信天线22与该组相邻的两个移动通信天线21之间的圆心角相同。例如该组合天线包括两个移动通信天线21时，两个移动通信天线21绕着圆心呈中心对称设置，即间距的圆心角为180度，两个移动通信天线21中一个为主天线，另一个为副天线。此时在一个移动通信天线21的两侧分别设有一个无线通信天线22，每个无线通信天线22与两侧的移动通信天线21间隔的圆心角为90度，两个无线通信天线22中一个为蓝牙无线通信天线，另一个为WIFI无线通信天线。

在另一种实施例中，如图1、图2或图3，如果设置有三个移动通信天线21时，其中一个为主天线，另外两个为负天线，三个移动通信天线21围绕着第二安装板2的中心呈圆周形设置在第二安装板2的上表面的四周和/或侧壁上，并且任意相邻的两个移动通信天线21之间的圆心角为120度。三个移动通信天线21中任意两个之间还设有一个用于近距离通信的无线通信天线22，无线通信天线22也设置第二安装板2的上表面的四周，并且该无线通信天线22与左右相邻的两个移动通信天线21之间的圆心角为60度。在另一种实施例中，如果设置四个移动通信天线21时，其中两个为主天线，另外两个为负天线，四个移动通信天线21间隔的圆心角为90度。通过本实施例的移动通信技术的高精度5G_MIMO组合天线，通过调整移动通信天线21的位置能有效地提高移动通信天线21对定位天线11(例如GNSS天线)的相互影响，从而保证定位天线11的相位中心的稳定性，同时将无线通信天线22设置在与移动通信天线21同一水平面上，可以实现一体式、多系统、小型化的高精度RTK终端天线。

进一步的，本实施例中为了使得天线整体体积小，方便外面壳体的安装，本实施中第一安装板1为阶梯状，其包括位于中间的第一安装面和围绕在该第一安装面四周的第二安装面12，第二安装面12的上表面低于第一安装面的上表面，定位天线11设置在第一安装面上，第二安装面12沿着圆周均匀设有多个连接件121，连接件121用于将第一安装板1、第二安装板2以及线路板3连接，本实施例的连接件121可以采用塑料螺栓。

在另一种实施例中，为了方便走线，在第一安装板1、第二安装板2和线路板3上还设有一个走线孔14，在该走线孔14外还设有铜管141，起到屏蔽信号干扰的作用。

进一步的，如图2，第二安装板2也设置为阶梯状，其包括位于中间的第三安装面23和围绕在该第三安装面23四周的第四安装面24，第四安装面24的上表面低于第三安装面23的上表面，移动通信天线21以及无线通信天线22围绕着第二安装板2的中心呈圆周形设置在第四安装面24和/或与该第四安装面相连的侧壁25上。具体的，如图1和图2，当移动通信天线21为回字形时，该移动通信天线21设置在第四安装面24上；如图3，当移动通信天线21为树干分枝形，该移动通信天线21设置在第四安装面24和与该第四安装面相连的侧壁25上。

具体的，本实施例的移动通信天线为5G移动通信天线，在另一种实施例中也可以选用4G移动通信天线，其辐射的频率为4G或5G移动通信频段，定位天线11为GNSS天线；无线通信天线22为蓝牙无线通信天线或者WIFI无线通信天线。本实施例的无线通信天线为倒L形或者倒F形。

进一步的，在线路板3的下表面上还设有合路器和低噪声放大器31，合路器分别与定位天线11、移动通信天线21和无线通信天线22的馈电电路电连接，低噪声放大器31与合路器电连接，合路器用于将上述多个天线多频段的信号组合到在一起输出，低噪声放大器31用于对输出的信号进行放大处理。线路板3的下表面还设有屏蔽罩4，合路器和低噪声放大器31设置在屏蔽罩4内，屏蔽罩4可以屏蔽外部干扰信号。线路板3下表面位于屏蔽罩4外的部分上还设有多个射频接头32，多个射频接头32均与低噪声放大器31电连接，射频接头32用于连接对应的信号线。同时，在线路板3上表面上射频接头32对应的位置也设置有接头屏蔽罩321，用于屏蔽外部信号的干扰。

本发明实施例提供了一款适用于第五代移动通信技术的高精度5G_MIMO组合天线，通过调整移动通信天线的位置能有效地提高移动通信天线对GNSS天线的相互影响，从而保证GNSS天线的相位中心的稳定性，同时将蓝牙天线设置在移动通信天线同一水平面，可以实现一体式、多系统、小型化的高精度RTK终端天线。该方案满足目前测量设备多系统兼容和高精度测量的需求，同时还满足第五代移动通信数据连接；可广泛应用于大地测绘、海洋测量、航道测量、疏竣测量、地震监测、山体滑坡监测、桥梁变形监控、山码头集装箱作业、数据终端处理、无线连接等场合。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (9)

1.一种组合天线,其特征在于，包括第一安装板、第二安装板和线路板，所述第二安装板设置在所述线路板上表面，所述第一安装板设置在所述第二安装板的上表面，且所述第二安装板大于第一安装板使得所述第二安装板的上表面的四周和/或第二安装板的侧面形成安装位；

所述第一安装板上表面上设有定位天线，所述第二安装板的安装位上设有至少两个移动通信天线，所述线路板上设有所述定位天线的馈电电路和馈电针，所述定位天线通过其馈电针与其馈电电路电连接；所述线路板上还设有所述移动通信天线的馈电电路和馈电针，所述移动通信天线通过其馈电针与其馈电电路电连接；

所述第一安装板为阶梯状，其包括位于中间的第一安装面和围绕在该第一安装面四周的第二安装面，所述第二安装面的上表面低于所述第一安装面的上表面，所述定位天线设置在所述第一安装面上，所述第二安装面上沿着圆周均匀设有多个连接件，用于将第一安装板、第二安装板以及线路板连接。

2.如权利要求1所述的组合天线，其特征在于，所述第二安装板的安装位上还设有至少一个用于近距离通信的无线通信天线，所述线路板上设有所述无线通信天线的馈电电路和馈电针，所述无线通信天线通过其馈电针与其馈电电路电连接。

3.如权利要求2所述的组合天线，其特征在于，所述第一安装板、第二安装板以及线路板均为圆盘状，且所述第一安装板和第二安装板的中心在同一轴线上；

各个移动通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述安装位上，并且任意相邻的两个移动通信天线之间的圆心角相同。

4.如权利要求3所述的组合天线，其特征在于，至少一组相邻的两个移动通信天线之间设有一个所述的无线通信天线，并且该无线通信天线与该组相邻的两个移动通信天线之间的圆心角相同。

5.如权利要求3所述的组合天线，其特征在于，包括三个移动通信天线，所述三个移动通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述第二安装板的上表面的四周和/或侧壁上，并且任意相邻的两个移动通信天线之间的圆心角为120度。

6.如权利要求5所述的组合天线，其特征在于，所述三个移动通信天线中的相邻两个之间还设有一个用于近距离通信的无线通信天线，所述无线通信天线也设置在所述第二安装板的上表面的四周和/或第二安装板的侧壁，并且该无线通信天线与左右相邻的两个移动通信天线之间的圆心角为60度。

7.如权利要求6所述的组合天线，其特征在于，所述第二安装板也为阶梯状，其包括位于中间的第三安装面和围绕在该第三安装面四周的第四安装面，所述第四安装面的上表面低于所述第三安装面的上表面，所述移动通信天线以及无线通信天线围绕着所述第二安装板的中心呈圆周形设置在所述第四安装面和/或与该第四安装面相连的侧壁上，并且所述移动通信天线以及无线通信天线的上表面不高于所述第三安装面的上表面。

8.如权利要求7所述的组合天线，其特征在于，所述移动通信天线为4G或5G移动通信天线，其辐射的频率为4G或5G移动通信频段，所述定位天线为GNSS天线；所述无线通信天线为蓝牙无线通信天线或者WIFI无线通信天线。

9.如权利要求8所述的组合天线，其特征在于，所述无线通信天线为“L”形或者“F”形；

所述移动通信天线为回字形,并且该移动通信天线设置在所述第四安装面上；或者所述移动通信天线为树干分枝形，该移动通信天线设置在所述第四安装面和与该第四安装面相连的侧壁上；

所述线路板的下表面上还设有合路器和低噪声放大器，所述合路器分别与所述定位天线、移动通信天线和无线通信天线的馈电电路电连接，所述低噪声放大器与所述合路器电连接；

所述线路板的下表面还设有屏蔽罩，所述合路器和低噪声放大器设置在所述屏蔽罩内；

所述线路板下表面位于屏蔽罩外的部分上还设有多个射频接头，所述多个射频接头均与所述低噪声放大器电连接，所述射频接头用于连接对应的信号线。

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